مطالعه و مقایسه بار انفجار مدفون و زلزله حوزه نزدیک و تاثیر میرایی و ارتفاع سازه
نویسندگان
1 استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.
2 کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی مالک اشتر،تهران ،ایران
doi
چکیده
انفجار مدفون از این لحاظ که اثرات آن از طریق زمین به پی سازههای سطحی و روزمینی وارد میشود مشابه زلزله است؛ ولی محتوای فرکانسی حرکت زمین در اثر انفجار متفاوت با زلزله است. ازآنجاکه انرژی انفجار بهصورت ناگهانی به مقدار زیاد در مدتزمان بسیار کوتاه آزاد میشود، انتظار میرود که فرکانسهای غالب حرکت زمین در اثر انفجار مدفون نسبت به زلزله، حتی نسبت به زلزلههای حوزة نزدیک، در سطوح بالاتری قرار داشته باشد. جهت بررسی این موضوع، در این تحقیق انفجار دو مقدار مختلف ماده منفجره TNT در دو عمق متفاوت از محیط نیمه بینهایت دو نوع زمین سخت و نرم به روش عددی اجزای محدود شبیهسازی و تاریخچه زمانی مؤلفههای حرکت میدان آزاد سطح زمین ناشی از این هشت حالت انفجار استخراج و سپس با بهدستآوردن طیفهای پاسخ سازهای مربوطه، با هم مقایسه شدهاند. همچنین با درنظرگرفتن دو زلزلة حوزة نزدیک، شامل زلزلههای LANDERS و CHRISTCHURCH و استخراج طیفهای پاسخ سازهای مربوط به آنها، بین حرکات ناشی از انفجارها و زلزلههای حوزه نزدیک فوقالذکر نیز مقایسه صورت پذیرفته است. سپس با تحلیل تاریخچه زمانی نمونههای سازهای یک و پنجطبقه با میراییهای یک، پنج و ده درصد تحت شتابهای زمین ناشی از انفجارها و زلزلههای مذکور، تأثیرات تغییر ارتفاع و میرایی سازه بر پاسخ سازهای و تفاوت این تأثیرات در زلزله و انفجار موردمطالعه قرار گرفته است. نتایج تحقیق نشان میدهد که مقادیر ماکزیمم جابهجایی و شتاب میدان آزاد و طیف پاسخ جابهجایی سازه ناشی از انفجار در خاک سخت بسیار بزرگتر از مقادیر مربوط به خاک نرم است. همچنین بار انفجار مدفون حالت ضربهای بسیار شدیدتری به نسبت زلزله حوزه نزدیک دارد و انرژی اصلی بار انفجار در سیکل اول وارد میشود. بهعلاوه، سازه در مواجهه با بار انفجار مدفون با یک پاسخ ضربهای شدید و بسیار کوتاهمدت مواجه و بعد از آن وارد مرحله ارتعاش آزاد میشود، اما در برابر بار زلزله حوزه نزدیک به نسبت بار انفجار مدفون دارای سیکلهای ارتعاشی بیشتر و پریودهای بزرگتر ارتعاش است.
