تحليل آسيب‌پذيري مخازن بتني ذخيره سيال تحت اثر انفجار هوايي

Vulnerability Analysis Concrete Tanks Liquid Storage under Air Blast

با توجه به نقش حياتي مخازن و موقعيت جغرافيايي و استراتژيك كشور كه همواره در معرض خطر حملات هوايي و تروريستي است، احداث مخازن با درنظرگرفتن اقدامات و ملاحظات پدافند غيرعامل، ضرورت پيدا ميكند. از آنجايي كه در زمينه آسيبپذيري مخازن در برابر بارهاي ناشي از انفجار، پژوهشهاي چنداني صورت نگرفته است، اهميت بررسي اين نوع سازهها در برابر بارهاي انفجاري افزايش مي يابد. در پژوهش حاضر مخزن بتني استوانهاي روباز، تحت انفجار هوايي ماده منفجره مكعبي شكل، به وزن 08/352 كيلوگرم TNT مدل شده است. مخزن در چهار حالت خالي، ?/? ، ?/? و ?/? ارتفاع بدنه‌ مخزن، حاوي سيال آب مدل شده است. نتايج حاصل از شبيه سازي نشان داد كه، آسيبهاي فشاري و كششي در مخزن خالي نسبت به حالتهاي ديگر بحرانيتر بوده و رفتار مخازن بتني روباز در برابر بارهاي انفجاري، متفاوت از رفتار آن ها در برابر بارهاي لرزهاي ناشي از زلزله ميباشد. همچنين، نشان داده شد كه روش Conwep فقط اثرات رو به انفجار را لحاظ كرده و نسبت به نتايج حاصل از AUTODYN، حداقل 25 درصد كاهش را در آسيب فشاري نشان ميداد. از نتايج حاصل از اين تحقيق مي توان در مقاوم سازي و نيز طراحي ايمن مخازن ذخيره سيال براي مقاومت در برابر بارگذاري انفجاري استفاده نمود.

According to the strategic geographic position of IRAN with the probability of terrorist threats and air strikes, and also the important crucial role of the tanks, their construction by taking passive defense measures and considerations is necessary. Because of few researches on the vulnerability of tanks against the loads due to explosion, investigate the importance of this type of structures against blast loads is increasing. In present study a hypaethral cylindrical concrete tank, exposed to air blasting by one cubic explosive TNT with weight of 352.08 kg has been modeled. The tank is modeled in four situations such as: empty state, 1/4, 1/2 and 3/4 of body height full of liquid. The results of simulation showed that damages of compressive and tensile in the empty tank are more critical than other modes, and the manner of hypaethral concrete tanks against explosive loads is different from their manner against seismic loads caused by the earthquake. It was also shown that the conwep method has considerate only the effects of the explosion and at least ??? reduction achieved in compressive damage compared with the results of the AUTODYN. The results of this study can be used in retrofitting and safe design of fluids storage tanks to resistance against the blast loads.