ارزیابی عددی اثر کامپوزیت های پلیمری (FRPS) در تقویت دال بتن آرمه در معرض انفجار

یکی از راه های تقویت المان های سازه ای تحت انفجار، استفاده از مصالح با شکل پذیری و مقاومت بالا نظیر کامپوزیت های پلیمری مسلح شده (FRPS) است. بررسی تاثیر تقویت المان ها، با انجام تست های آزمایشگاهی و تحلیل پاسخ نمونه تحت انفجار انجام می شود. در این مطالعه به تحلیل دینامیکی غیر خطی نمونه دال های مسلح شده با کامپوزیت های FRP، تحت بارهای انفجاری پرداخته شده است. جهت مدل سازی نمونه ها و بارگذاری از نرم افزار LS-DYNA استفاده شده و نتایج تحلیل با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شده است که سازگاری پاسخ عددی نرم افزار و تست های آزمایشگاهی حاصل گشته است. به طور کلی نمونه های تقویت شده با کامپوزیت نسبت به نمونه های فاقد تقویت پاسخ بهتری در مقابل تست های انفجاری داشته اند. همچنین دراینجا مطالعات پارامتری جهت بررسی حد تاثیر هر کدام از پارامترهای ضخامت ورقه ی کامپوزیت، مقاومت کامپوزیت، مقاومت فشاری بتن و درصد میلگردهای فولادی به طور مستقل صورت گرفته است. افزایش مقاومت فشاری بتن نسبت به افزایش سایر پارامترها تاثیر بیشتری در بهبود پاسخ نمونه تحت انفجار داشته و به عبارتی مقرون به صرفه تر است. جهت بررسی مقاومت کامپوزیت در پاسخ نمونه تقویت شده، با ثابت نگه داشتن همه مشخصات نمونه و تنها با تغییر نوع کامپوزیت، از دو نوع کامپوزیت پلیمری کربن (CFRP) و کامپوزیت پلیمری شیشه (GFRP) استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که با توجه به این که مقاومت طولی کامپوزیت های الیاف کربن نسبت به الیاف شیشه بالاتر است، در نتیجه بهبود در عملکرد نمونه های مسلح شده به کامپوزیت CFRP نسبت به GFRP بیشتر حاصل شده است.