آمار

تعداد نشریات36
تعداد شماره‌ها1,192
تعداد مقالات8,579
تعداد مشاهده مقاله6,988,714
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,032,568
امامزاده, سید شهاب. (1400). تأثیر پیش‌تنیدگی در پاسخ دینامیکی دال های بتنی در برابر انفجار. پدافند الکترونیکی و سایبری, 12(3), 61-70.
سید شهاب امامزاده. "تأثیر پیش‌تنیدگی در پاسخ دینامیکی دال های بتنی در برابر انفجار". پدافند الکترونیکی و سایبری, 12, 3, 1400, 61-70.
امامزاده, سید شهاب. (1400). 'تأثیر پیش‌تنیدگی در پاسخ دینامیکی دال های بتنی در برابر انفجار', پدافند الکترونیکی و سایبری, 12(3), pp. 61-70.
امامزاده, سید شهاب. تأثیر پیش‌تنیدگی در پاسخ دینامیکی دال های بتنی در برابر انفجار. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1400; 12(3): 61-70.

تأثیر پیش‌تنیدگی در پاسخ دینامیکی دال های بتنی در برابر انفجار

پدافند غیرعامل
مقاله 6، دوره 12، شماره 3 - شماره پیاپی 47، آذر 1400، صفحه 61-70    اصل مقاله (1.18 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسنده
سید شهاب امامزاده*
عضو هیات علمی گروه عمران، دانشگاه خوارزمی
تاریخ دریافت: 30 آذر 1399،  تاریخ بازنگری: 17 خرداد 1400،  تاریخ پذیرش: 17 خرداد 1400 
چکیده
این پژوهش به‏منظور بررسی توانایی دال‏های پیش‏تنیده بتنی در مقابل انفجار با اهداف پدافند غیرعامل به روش سازه­ای صورت پذیرفته است. در این تحقیق با نرم‏افزار اجزای محدود آباکوس دال­های یک‌طرفه و دوطرفه بتنی مدل شده­اند و تحلیل دینامیکی به روش تاریخچه زمانی از نوع گام به گام صریح انجام شد. برای بتن مدل غیرخطی خرابی پلاستیک و برای فولاد و تاندون­های پیش­تنیدگی مدل خطی بکار گرفته شد. بارگذاری انفجاری به روش تجربی و با استفاده از مدل CONWEP به نمونه­های دال اعمال گردید و شرایط مرزی آزاد، مفصلی برای لبه­های دال­های مورد بررسی تعریف گردید. نتایج حاصل نشان داد رفتار بتن در برابر انفجار، با پیش‏تنیدگی کاملاً بهبود می­یابد. البته مقدار بهینه پیش‏تنیدگی و فاصله‏ تاندون­ها برای بهبود رفتار دال در برابر انفجار با مدل‏سازی‏های بیشتر قابل محاسبه است. نتایج مدل اجزای محدود نشان داد که حداکثر تنش‏ در بتن پیش‏تنیده به سه برابر تنش تجربه‌شده در بتن‏آرمه می­رسد. همچنین پیش­تنیده کردن دال، خیز حداکثر را حدودcm  3 نسبت به دال بتن‏آرمه کاهش داد. می‏توان به‌طور قطعی گفت که پیش‏تنیدگی مسیری مناسب برای بهبود رفتار دال‏ها در برابر انفجار در استحکامات پدافندی ضد انفجار است. نتایج حاصل از بررسی‏ها نشان می‏دهد که هندسه دال اعم از یک‌طرفه یا دوطرفه بودن آن و موقعیت انفجار بر مقادیر تنش و خیز ناشی از بارگذاری انفجاری تأثیر دارد.
کلیدواژه‌ها
دال بتنی؛ پیش‏تنیده؛ آباکوس؛ انفجار
عنوان مقاله [English]
The Effect of Prestressing on the Dynamic Response of Concrete Slabs under Blast Loading
نویسندگان [English]
seyed shahab Emamzadeh
Faculty member , Civil Engineering Department, , Kharazami University, Tehran, Iran
چکیده [English]
This study has been conducted to investigate the ability of prestressed concrete slabs against explosion with passive defense objectives by the structural method. In this research, one-way and two-way concrete slabs have been modeled with Abaqus finite element software.  The dynamic analysis has been performed by the explicit step-by-step time history method. The non-linear plastic failure model has been used for the concrete behavior, whilst a linear model has been used for the steel and prestressed tendons. Explosive loading has been applied to the slab samples experimentally using the CONWEP model and free boundary conditions have been defined for the edges of the studied slabs. The results of the finite element model shows that the maximum stress in prestressed concrete reaches three times the stress experienced in the reinforced concrete. Also, prestressing the slab reduces the maximum deformation by about 3 cm compared to the reinforced concrete slab. The results show that the behavior of concrete against explosion is remarkably improved by prestressing. However, the optimal amount of prestressing and the distance of the tendons required to improve the slab behavior against explosion, can be calculated through more modeling. It can be said with certainty that prestressing is a good way to improve the behavior of slabs against explosion in explosion-proof defensive fortifications. The results show that the effect of slab geometry, whether it is one-way or two-way and the location of the explosion, affect the values of stress and deflection due to the explosive load.
کلیدواژه‌ها [English]
Concrete Slab, Prestress, Explosion, Abaqus
مراجع
  • [1] Bi, and H. Hao, “Numerical simulation of pounding damage to bridge structures under spatially varying ground motions,” Engineering Structures, vol. 46, pp. 62-76, 2013.##
  • [2] H. Hao, Y. Hao, J. Li and W. Chen, “Review of the current practices in blast-resistant analysis and design of concrete structures,” Advances in Structural Engineering, vol. 19, no. 8, pp. 1193-1223, 2016.##
  • [3] Asprone, F. Jalayer, A. Prota and G. Manfredi, “Probabilistic Assessment of Blast-Induced Progressive Collapse in A Seismic Retrofitted RC Structure,” In 14th World Conf. on Earthquake Engineering, Beijing, China 2008.##
  • [4] Y. Low and H. Hao, “Reliability analysis of direct shear and flexural failure modes of RC slabs under explosive loading,” Engineering Structures, vol. 24, no.2, pp. 189-198, 2002.##
  • [5] Castedo, P. Segarra, A. Alanon, L. M. Lopez, A. P. Santos, and J. A. Sanchidrian, “Air blast resistance of full-scale slabs with different compositions: Numerical modeling and field validation,” International Journal of Impact Engineering, vol. 86, pp. 145-156, 2015.##
  • [6] MahdaviSefat and M. Vatani, “Behaviuor of Prestressed Concrete Bridge Under Blast Loading,” Passive Defense, vol.7, no.1, pp. 1-10, 2016. (In Persian)##
  • [7] Hao, M. Stewart, Z. Xian Li and Y. Shi, “RC Column Failure Probabilities to Blast Loads,” International Journal of Protective Structures, vol. 1, pp. 571-591, 2010.##
  • [8] Wang, D. Zhang, F. Lu, S. Wang, and F. Tang. “Experimental study and numerical simulation of the damage mode of a square reinforced concrete slab under close-in explosion,” Engineering Failure Analysis, vol. 27, pp. 41-51, 2013.##
  • [9] Yao, D. Zhang, X. Chen, F. Lu, and W. Wang, “Experimental and numerical study on the dynamic response of RC slabs under blast loading,” Engineering Failure Analysis, vol. 66, pp. 120-129, 2016.##
  • Thiagarajan, A.V. Kadambi, S. Robert, and C.F. Johnson, “Experimental and finite element analysis of doubly reinforced concrete slabs subjected to blast loads,” International Journal of Impact Engineering, vol. 75, pp. 162-173, 2015.##
  • Li, CH. Wu, and H. Hao, “Investigation of ultra-high performance concrete slab and normal strength concrete slab under contact explosion,” Engineering Structures, vol. 102, pp. 395-408, 2015.##
  • Mao, S. J. Barnett, A. Tyas, J. Warren, G. K. Schleyer and S. S. Zaini, “Response of small scale ultra high-performance fibre reinforced concrete slabs to blast loading,” Construction and Building Materials, vol. 53, pp. 822-830, 2015.##
  • Tabatabaei and S. Jeffery, “Experimental and numerical analyses of long carbon fiber reinforced concrete panels exposed to blast loading,” International Journal of Impact Engineering, vol. 57, pp. 70-80, 2013.##
  • K. Hurst, “Prestressed concrete design,” 2nd Edition CRC Press, 2019.##
  • K. Kong and R.H. Evans, “Reinforced and prestressed concrete,” 3rd edition, CRC Press, 2017.##
  • W. Hyde, “User’s Guide for Microcomputer Programs CONWEP and FUNPRO Applications of TM5-855-1: Fundamentals of Protective Design for Conventional Weapons,” U.S. Army Engineers, 1988.##
  • N. Kingery and G. Bulmash, “Airblast Parameters from TNT Spherical Air Burst and Hemispherical Surface Burst,” Report ARBL-TR-02555, U.S. Army BRL, Aberdeen Proving Ground, MD, 1984.##
  • ABAQUS User Manual, 2019.##
  • Telford, MC90 FIP-CEB Model Code,1990.##
  • K. Zanganeh, “Shear Strength of Reinforced Concrete Beams Subjected to Blast Loading,” KTH Architecture and Building, M.Sc. Thesis, Stockholm Sweden, 2012.##
  • Ngo, P. Mendis and T. Krauthammer, “Behavior of ultrahigh-strength prestressed concrete panels subjected to blast loading,” Journal of Structural Engineering, Vol. 133, no. 11, pp. 1582-1590, 2007.##
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 1,565
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 533