فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

بررسی رفتار سازه‌ای اتصال T شکل تیر فولادی با مقطع توخالی به ستون کامپوزیت تحت انفجار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء(ص)، بهبهان، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران – سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء (ص)، بهبهان، ایران
3 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی عمران – سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء (ص)، بهبهان، ایران
چکیده
مقاطع فولادی توخالی مربعی (HSS) به دلیل مزایایی چون نسبت مقاومت به وزن بالا، به طور گسترده در سازه‌های مهم مانند پل‌ها و استادیوم‌ها به کار می‌روند. با توجه به تهدیدات امنیتی ناشی از انفجار، بررسی رفتار این سازه‌ها ضروری است. این پژوهش، رفتار اتصال جوشی مستقیم یک تیر HSS به ستون‌های معمولی و مرکب (CFST) را در برابر بارهای انفجاری با استفاده از شبیه‌سازی عددی در نرم‌افزار آباکوس بررسی می‌کند. شبیه‌سازی‌ها بر اساس استاندارد UFC 3-340-02 و با در نظر گرفتن جرم‌های انفجاری ۱۵، ۳۰ و ۴۵ کیلوگرم TNT در فواصل ۲.۵، ۵ و ۷.۵ متر از سازه انجام شده است. بارگذاری انفجار هوایی به صورت سطحی و با توزیع نیم‌کروی فشار مدل‌سازی شده و تنش‌های فون‌میزس و انرژی مستهلک‌شده در تیر و ستون تحلیل گردیده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش فاصله از منبع انفجار، تنش‌های فون‌میزس در تیر و ستون کاهش یافته و انرژی مستهلک‌شده نیز کمتر می‌شود. یافته‌های کلیدی پژوهش حاکی از عملکرد بهتر ستون‌های کامپوزیت در برابر انفجار است. به طور مشخص، تنش فون‌میزس در تیر و ستون متصل به ستون‌های معمولی به ترتیب تا ۸۹.۵۳ و ۹۸.۶۶ مگاپاسکال بیشتر از نمونه‌های متصل به ستون‌های مرکب بود. علاوه بر این، انرژی مستهلک‌شده در تیر متصل به ستون معمولی تا ۹۱.۸۱ ژول افزایش یافت که بیانگر جذب انرژی بیشتر و مقاومت بالاتر ستون‌های مرکب در برابر بارهای دینامیکی انفجاری است. این یافته‌ها می‌توانند در طراحی و مقاوم‌سازی سازه‌های حیاتی در برابر انفجار راهگشا باشند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات



مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 01 اردیبهشت 1405

  • تاریخ دریافت 23 مرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 14 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش 19 شهریور 1404