بررسی میدانی، آزمایشگاهی و عددی اثر همزمان افزایش چگالی بتن و تقویت با الیاف فولادی دو سر قلاب بر مقاومت بتن در برابر انفجار

مقاومت در برابر انفجار یکی از جنبه های مهم طراحی سازه های حیاتی به دلیل وجود گستردگی تهدیدات است. با استفاده فراوان از بتن در توسعه سازه های مقاوم در برابر انفجار، تحقیقات زیادی در خصوص رفتار اجزای بتنی در مقابل بارگذاری های دینامیکی مانند انفجار و ضربه در ادبیات فنی موجود است. این مقاله به بررسی میدانی، آزمایشگاهی و عددی اثر هم‌زمان افزایش چگالی بتن و تقویت‌ با الیاف فولادی دو سر قلاب در برابر بارگذاری انفجار ناشی از ماده منفجره پنتولیت (C-4) می پردازد. در این خصوص، مجموعا تعداد 150 نمونه بتنی مکعبی و استوانه‌ای با ترکیب الیاف فولادی در درصدهای حجمی مختلف (0، 5/0 و 1%) برای ارزیابی مشخصات فیزیکی و مکانیکی بتن های معمولی و سنگین ساخته شد. پس از بررسی طرح های اختلاط بتن معمولی و سنگین در آزمایشگاه، آزمایش میدانی انفجار به‌صورت تماس مستقیم ماده منفجره بر روی مجموعه‌ای از 6 بلوک بتنی در ابعاد cm 50×50×10 ساخته شده با طرح های اختلاط بهینه از هر دو نوع بتن انجام گردید. در ادامه، مدل‌سازی عددی رفتار بتن در مقابل بار انفجار با استفاده از نرم افزار اجزای محدود LS-DYNA جهت صحت سنجی پارامترهای مذکور انجام و خروجی مدل‌سازی با نتایج آزمایشگاهی و میدانی مقایسه گردید. نتایج به‌دست آمده از مدل‌سازی اجزای محدود حاکی از تطابق قابل قبولی با مشاهدات میدانی و نتایج آزمایشگاهی است.