فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

تأثیر بار انفجار توأم با بار زلزله بر رفتار غیرخطی سازه

نوع مقاله : Articles

نویسندگان
رضا کامگار 1
یوسف عسگری 2
نوراله مجیدی 3
1 گروه مهندسی عمران دانشکده‌ فنی و مهندسی دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
2 گروه مهندسی عمران دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران
3 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
چکیده
در این مقاله تأثیر هم‌زمان بار انفجار و زلزله بر پاسخ دینامیکی غیرخطی سازه­ بررسی می­‌شود. بدین‌منظور فرض می‌­شود که در حین زلزله، تحریک زمین سبب بروز انفجار در نزدیکی سازه می­‌شود. در ابتدا، فشار ناشی از بار انفجار با دو شدت متفاوت محاسبه و در فواصل مختلف زمانی، هنگامی‌که سازه تحت بار زلزله­‌ی سرپل ذهاب قرار دارد، بر سازه وارد می­‌شود. به‌منظور بررسی تأثیر هم‌زمان اعمال بار زلزله و انفجار بر پاسخ دینامیکی غیرخطی سازه، چهار مدل مختلف انتخاب می‌­شود. در مدل اول، بار انفجار در حین شروع زلزله، در مدل دوم، بار انفجار در ابتدای زمان جنبش نیرومند زمین، در مدل سوم، بار انفجار در زمانی که بیشینه شتاب زلزله رخ می­دهد و در مدل چهارم بار انفجار در انتهای زلزله بر سازه اعمال می­شود. نتایج نشان می‌­دهند در حالتی که زمان وقوع انفجار دقیقاً مصادف با زمان رسیدن بار زلزله به بیشینه شتاب آن بوده است، بیشینه پاسخ سازه رخ‌ داده است. به‌عنوان‌مثال در حالت استفاده از 1500 کیلوگرم ماده­‌ی منفجره در فاصله­‌ی پنج‌متری از سازه به همراه بار زلزله، بیشینه جابه‌جایی سازه 75/64 درصد بیشتر از مقدار مربوط به اعمال بار انفجار به‌تنهایی و همچنین 94/65 درصد بیشتر از مقدار مربوط به اعمال بار زلزله به‌تنهایی می­‌باشد.
کلیدواژه‌ها
زلزله
انفجار
تحلیل دینامیکی غیرخطی
دریفت
شاخص خرابی
  1. Magnussa, N.M. and Morrill, K. (2008) Fast running model for the residual capacity of steel columns damaged by blast & fragment loads. Proc. 79th Shock and Vib. Sym. Orlando, Florida.
  2. Baker, J.F., Williams, E.L. and Lax, D. (1948) The design of framed buildings against high-explosive bombs. The Cvil Engineer in War: A Symp.Papers on War-Time Eng. Prob., 3, 80-112.
  3. Ngo, T., Mendis, P., Gupta, A. and Ramsay, J. (2007) Blast loading and blast effects on structures–an overview. J. Load. Struct., 131(6), 76-91.
  4. Mills, C. (1987) The design of concrete structure to resist explosions and weapon effects. Proc. 1st Int. Conf. Conc. Haz. Prote., Edinburgh, UK. 61-73.
  5. Shi, Y., Hao, H. and Li, Z.-X. (2008) Numerical derivation of pressure–impulse diagrams for prediction of RC column damage to blast loads. Int. J. Impact Eng., 35(11), 1213-1227.
  6. Luccioni, B., Ambrosini, R. and Danesi, R. (2004) Analysis of building collapse under blast loads. Eng. Struct., 26(1), 63-71.
  7. Hao, H., Wu, C., Li, Z. and Abdullah, A. (2006) Numerical analysis of structural progressive collapse to blast loads. Rans.Tianjin Univ., 31-34.
  8. Hao, H. (2010) A simple numerical approach to predict structure responses to blast loading. The First Int. Conf. Prot. Struct., Manchester, UK.
  9. Li, J. and Hao, H. (2011) A two-step numerical method for efficient analysis of structural response to blast load. Inter. J. Prot. Struct., 2(1), 103-126.
  10. Kamgar, R. and Shams, G.R. (2018) Effect of blast load in nonlinear dynamic response of the buckling restrained braces core. The Sci. J. Pass. Def. Sci. Tech., 9(1), 107-118
  11. Tavakoli, R., Kamgar, R. and Rahgozar, R. (2018) The best location of belt truss system in tall buildings using multiple criteria subjected to blast loading. Civil Eng. J., 4(6), 1338-1353.
  12. Boheiraee, M., Biglari, M. and Ashayeri, I. (2015) Numerical assessment of explicit dynamic analysis of structures in severe loading (case study of three concrete slabs). Bull. Earth. Sci. Eng., 2(3), 2-13 (in Persian).
  13. Amini, M., Shojaee, S. and Rostami, S. (2015) Inelastic dynamic analysis of structures under blast loads using generalized B-Spline method. Asian J. Civil Eng., 16(2), 183-202.
  14. Tavakoli, R., Kamgar, R. and Rahgozar, R. (2019) Seismic performance of outrigger–belt truss system considering soil–structure interaction. Int. J. Adv. Struct. Eng., 11(1), 45-54.
  15. Kamgar, R., Samea, P. and Khatibinia, M. (2018) Optimizing parameters of tuned mass damper subjected to critical earthquake. The Struct. Des. Tall Spec.Build., 27(7), e1460.
  16. Khatibinia, M., Gholami, H. and Kamgar, R. (2018) Optimal design of tuned mass dampers subjected to continuous stationary critical excitation. Int. J. Dyn. Cont., 6(3), 1094-1104.
  17. Kamgar, R., Khatibinia, M. and Khatibinia, M. (2019) Optimization criteria for design of tuned mass dampers including soil–structure interaction effect. Int. J. Opt.Civil Eng., 9(2), 213-232.
  18. Mousavi, S. and Ziyaeifar, M. (2017) study on a contractible viscous dashpot with variable damping constant Bull. Earth. Sci. Eng., 4(1), 55-63 (in Persian).
  19. Habibi, A.R. and Sahabi, E. (2016) Development of a proper load pattern for nonlinear static analysis of composite girder bridges under blast. The Sci. J. Pass. Def. Sci. Tech., 6(4), 235-244.
  20. Khaledy, N., Habibi, A. and Memarzadeh, P. (2018) A Comparison between different techniques for optimum design of steel frames subjected to blast. Latin Amer. J. Sol. Struct., 15(9), 1-26.
  21. Khaledy, N., Habibi, A.R. and Memarzadeh, P. (2019) Minimum weight and drift design of steel moment frames subjected to blast. Int. J. Opt. Civil Eng., 9(1), 39-63.
  22. De Silva, C.W. (2005) Vibration and Shock Handbook. CRC Press, Taylor & Francis Group, New York.
  23. Acosta, P.F. (2011) Overview of UFC 3-340-02 structures to resist the effects of accidental explosions. Struct. Cong. Las Vegas, Nevada. 1454-1469.
  24. Dusenberry, D.O. (2010) Handbook for Blast-Resistant Design of Buildings. John Wiley & Sons, USA.
  25. Macquorn Rankine, W.J. (1870) On the Thermodynamic Theory of Waves of Finite Longitudinal Disturbance. Philos. T. R. SOC. Lon., 160, 277-288.
  26. Lam, N., Mendis, P. and Ngo, T. (2004) Response spectrum solutions for blast loading. Electron. J. Struct. Eng., 4, 28-44.
  27. Kamgar, R. and Rahgozar, R. (2015) Determination of critical excitation in seismic analysis of structures. Earth. Struct., 9(4), 875-891.
فصلنامه علوم و مهندسی زلزله
دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 23
تابستان 1399
صفحه 119-132

  • تاریخ دریافت 15 تیر 1398
  • تاریخ بازنگری 29 اسفند 1399
  • تاریخ پذیرش 06 دی 1399