بررسی اثر انفجار بر عملکرد اتصالات تیر به ستون سپری پیچی

با درنظر گرفتن تهدیدات تروریستی و خصمانه علیه کشور و نیاز مبرم به در نظر گرفتن پدافند غیرعامل در سازه ها برای کاهش خسارات جانی و مالی در اثر انفجار داخل یا خارج از سازه ها، بررسی عملکرد سازه ها در برابر انفجار از اهمیت بسزایی برخوردار است. یکی از مهم ترین اعضای سازه ای که عملکرد کلی سازه را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد اتصال تیر به ستون است. عملکرد نامطلوب و خرابی این اتصالات می تواند باعث خرابی موضعی و در گام بعد، بروز خرابی پیش رونده در سازه و فروریزی آن گردد. در این مقاله اثر بارگذاری انفجار بر عملکرد اتصالات تیر به ستون سپری پیچی مورد بررسی قرار گرفته است. این نوع اتصال در سازه های فولادی در کشور مورد استفاده قرار می گیرد. برای انجام این تحقیق، روش اجزای محدود و نرم افزار ABAQUS که یکی از قوی ترین نرم افزارهای اجزای محدود موجود است مورد استفاده قرار گرفته است. برای اطمینان از نتایج مدل سازی اجزای محدود، در ابتدا صحت سنجی مدل با استفاده از نتایج یک تحقیق آزمایشگاهی انجام شده و انطباق مناسبی بین نتایج پیش بینی شده توسط مدل اجزای محدود و نتایج اندازه گیری شده در آزمایشگاه مشاهده گردیده است. پس از اطمینان از دقت روش اجزای محدود در شبیه سازی رفتار اتصال، تحلیل دینامیکی غیرخطی با در نظر گرفتن اثرات نرخ کرنش بالای ناشی از انفجار انجام گرفته است. به دلیل وجود تقارن، تنها از اتاق مورد مطالعه مدل سازی شده و وزن ماده منفجره معادل 15 کیلوگرم TNT در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که وقوع انفجار در داخل اتاق باعث بروز کمانش پیچشی در تیر می گردد. همچنین ملاحظه گردید که این نوع اتصال، رفتار نسبتا شکل پذیری در برابر بارگذاری انفجار دارد.