شبیه‌سازی عددی پانل‌های بتنی مسلح با الیاف، با عملکرد بالا، در برابر بارهای انفجار زیر آب

Abstract

انفجار زیر آب یکی از پدیده‌های مخرب سازه‌های دریایی و ساحلی می‌باشد بنابراین طراحی این گونه سازه‌ها در برابر بار انفجار از اهمیت بسزایی برخوردار است. از این رو پژوهش حاضر به بررسی و مقایسه عملکرد بتن‌های الیافی در مقابل بارگذاری انفجار در هوا و زیر آب پرداخته است. بدین منظور در این پژوهش یک بررسی عددی از عملکرد بتن‌های الیافی تحت بارگذاری انفجار با در نظر گرفتن اثر نرخ کرنش، انجام شده است. در این راستا از مدل‌های عددی برای انفجار در هوا به دو روش تابع انفجار کان‌وپ و روش لاگرانژی-اویلری دلخواه استفاده شد و سپس نتایج آن با نتایج داده‌ها از آزمون انفجار در مقیاس واقعی مقایسه شده است. همچنین برای انفجار زیر آب که از مدلسازی به روش لاگرانژی-اویلری دلخواه انجام شده از روش سیستم تک درجه آزادی جهت صحت سنجی استفاده گردیده است. نتایج جابجایی‌ پانل‌ها بدست آمده از پژوهش نشان دهنده اختلاف کمتر از 13/3 درصد بین روش‌های مدلسازی عددی کان‌وپ، لاگرانژی-اویلری، سیستم تک درجه آزادی و نتایج آزمایشگاهی است. علاوه بر این، نتایج بیانگر جابجایی بیشتر بتن‌های الیافی تا حدود 74 میلی متر و خسارت مخرب‌تر پانل بتنی برای انفجار زیر آب نسبت به انفجار در هوا و همچنین تاثیر مستقیم حجم میلگرد مصرفی نسبت به درصد الیاف می‌باشد.