بررسی آسیبپذیری اتصالات ستونهای فولادی پر شده با بتن در برابر سناریوهای مختلف انفجار
نویسندگان
1 استادیار دانشگاه سراسری گرمسار
2 دانشجو دکترا، دانشگاه آزاد زنجان
3 گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران
4 استادیار دانشگاه آزاد زنجان
doi
10.22060/ceej.2021.18821.6971چکیده
با توجه به افزایش بیسابقه تهدیدات خصمانه و تروریستی، در نظر گرفتن پدافند غیرعامل در سازهها از اهمیت ویژهای برخوردار است. استفاده از خصوصیات مطلوب فولاد و بتن در ترکیب با هم، باعث افزایش مقاومت اعضای سازهای میشود. ستونهای فولادی پر شده با بتن از سالهای قبل به عنوان یک سیستم کارامد پیشنهاد شد. مشکل اصلی استفاده از این نوع ستون، نحوه اتصال تیر به چنین ستونی بوده است که تحقیقات گستردهای در خصوص عملکرد اتصالات این نوع ستون تحت بار لرزهای انجام شده است. با این حال، تاکنون تحقیق جامعی در خصوص عملکرد اتصالات تیر به ستون فولادی پر شده با بتن تحت بار انفجار انجام نشده است. در این مقاله رفتار سه نوع اتصال گیردار تیر به ستون فولادی پر شده با بتن، تحت 5 سناریوی بار انفجار مورد بررسی قرار گرفته است. برای انجام تحقیق از شبیهسازی اجزای محدود با استفاده از نرم افزار اباکوس استفاده شده است. برای اطمینان از دقت مدلها، اعتبارسنجی با استفاده از نتایج یک تحقیق آزمایشگاهی انجام شد و انطباق مناسبی میان نتایج مشاهده شد. در ادامه رفتار اتصالات مذکور تحت بار انفجار با استفاده از 15 مدل متفاوت و استفاده از تحلیل دینامیکی صریح غیرخطی انجام شد. نتایج در قالب کانتورهای تنش، کرنش و آسیب در بتن و نیز نمودارهای نیرو، جذب انرژی، تغییر مکان، دوران و پیچش استخراج و با هم مقایسه شد. مشاهده شد که حالت بهینه اتصال، اتصال سوم است که در آن اتصال با امتداد دادن تیر در داخل ستون انجام شده است. در این حالت تمام قسمتهای ستون در محدوده اتصال در باربری و جذب انرژی مشارکت میکنند و رفتار بسیار مناسبی مشاهده شد. در این حالت مفصل پلاستیک در تیر از بر ستون فاصله گرفته است.
