بررسی آسیب پذیری اتصالات ستونهای فولادی پرشده با بتن در برابر سناریوهای مختلف انفجار

با توجه به افزایش بی سابقه تهدیدات خصمانه و تروریستی ، درنظرگرفتن پدافند غیرعامل در سازه ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. استفاده از خصوصیات مطلوب فولاد و بتن در ترکیب باهم، باعث افزایش مقاومت اعضای سازه ای می شود. ستونهای فولادی پرشده 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 گسترده ای درخصوص عملکرد اتصالات این نوع ستون تحت بار لرزه ای انجام شده است. با این حال، تاکنون تحقیق جامعی درخصوص عملکرد اتصالات تیر به ستون فولادی پرشده با بتن تحت بار انفجار انجام نشده است. در این مقاله رفتار سه نوع اتصال گیردار تیر به ستون فولادی پرشده با بتن، تحت 5 سناریوی بار انفجار مورد بررسی قرار گرفته است. برای انجام تحقیق از شبیه سازی 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 16 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، تغییرمکان، دوران و پیچش استخراج و با هم مقایسه شد. مشاهده شد وقتی اتصال با امتداد دادن تیر در داخل ستون انجام شود، تمام قسمتهای ستون در محدوده اتصال در باربری و جذب انرژی مشارکت می کنند و رفتار بسیار مناسبی مشاهده شد. در این حالت مفصل پلاستیک در تیر از بر ستون فاصله گرفته است.