مقایسه ستون های بتنی معمولی با ستون های پوشانیده شده با الیاف های FRP تحت بار انفجار

یکی از مناسب ترین راه کارها به منظور افزایش مقاومت اعضای سازه ای از جمله ستون در برابر انفجار استفاده از الیاف پلمیری FRPمی باشد. در این تحقیق، بارگذاری انفجاری بر روی ستون در دو حالت با و بدون الیاف پلیمری ساخته شده با کربن (CFRP) بررسیخواهد شد. تحلیل دینامیکی سازه تحت اثر بار ناشی از انفجار با استفاده از روش عددی و برای چند حالت متفاوت بار خارجی صورتخواهد گرفت است. لذا بارگذاری مد نظر ناشی از انفجار ۸ کیلوگرم ماده منفجره TNT می باشد که در فواصل افقی ۲۰ و ۴۰ سانتی متراز وسط و یک سوم انتهایی ستون، با روش Conweb به ستون اعمال می شود. ستون ها یک بار بدون CFRP و یک بار با CFRP درمعرض بارگذاری مد نظر قرار گرفته اند. نتایج به دست آمده نشان داد، وجود الیاف پلمیری CFRP علاوه بر کاهش ۷۶.۶ درصدیجابجایی ایجاد شده در محل اعمال بار درستون، میزان انرژی جذب شده در اثر انفجار را نیز حداکثر ۷۵ درصد افزایش می دهد. هچنینبر اساس نتایج به دست آمده، با افزایش فاصله محل اعمال بار از ستون، شاهد کاهش اثرات انفجار از جمله کاهش تغییر مکان ثبت شدهدر نواحی مختلف ستون مد نظر هستیم.در حالت کلی استفاده از CFRP موجب بهبود عملکرد و افزایش ظرفیت خمشی و فشاری ستونشده است، به نحوی که ستون معمولی تحت بارگذاری انفجاری مد نظر، کاملا تخریب شده است، در حالی که در شرایط هندسی مشابه،استفاده از CFRP برای مقاوم سازی ستون، موجب کنترل و توقف تخریب در ستون شده است. در این شرایط تنها شاهد ایجاد ترک درنواحی بحرانی ستون هستیم.

کلیدواژه ها:

ستون ، FRP ، انفجار ، ظرفیت خمشی و فشاری ، آباکوس ، انرژی جذب شده ، جابجایی