تجزیه و تحلیل دینامیکی مخازن آب بتن آرمه تحت اثر انفجار با در نظر گرفتن اندرکنش آب و سازه

Abstract

با توجه به گسترش حملات تروریستی در سراسر دنیا و احتمال هدف قرار دادن سازه‌های مختلف، مبحث پدافند غیرعامل اهمیت فراوانی یافته است. یکی از این سازه‌ها ، مخازن ذخیره‌ای آب می‌باشد که در برابر انفجار بسیار آسیب‌پذیر بوده و با تخریب این نوع از سازه‌ها ممکن است از نقطه‌نظر بعدهای انسانی، اقتصادی و زیست‌محیطی گاها جبران‌ناپذیر باشد. هدف از این پژوهش، بررسی اثر انفجار بر روی تنش‌های حلقوی و تغییر مکان‌های ایجادشده بر روی بدنه مخزن بتن مسلح استوانه‌ای روزمینی ذخیره آب ناشی از نیروهای هیدرودینامیکی با در نظر گرفتن میزان پرشدگی آب و ابعاد مخازن می‌باشد. همچنین با توجه به فواصل 5 و 10 متر از مرکز انفجار، تنش‌های حلقوی ایجادشده در بدنه مخازن بررسی می‌شود. برای این منظور از نرم‌افزار تجاری آباکوس برای شبیه‌سازی عددی سه مخزن با ارتفاع‌های 4، 6 و 8 متری و شعاع ثابت 3 متر با درصد پرشدگی 0، 25 ، 50 ، 75 و 100 از آب استفاده شده است. نتایج کار نشان داده است که با افزایش درصد پرشدگی آب سختی مخزن افزایش پیدا کرده و سبب شده تغییر مکان بدنه یک کاهش 25/31 درصدی برای مخزن کاملاً پر نسبت به مخزن خالی داشته باشد. همچنین پرشدگی آب سبب شده تا حساسیت مخازن در برابر ناپایداری کاهش یابد. نتایج نشان داده است که تنش‌های حلقوی بدنه مخزن، تحت تأثیر امواج انفجار از خارج و فشار آب از داخل قرار دارد به‌طوری‌که وجود آب در مخزن سبب شده تا تنش‌های حلقوی در بدنه حدود 20 مگاپاسکال افزایش پیدا کند.