چکیده:
یکی از رویکردهای پدافند غیرعامل، بحث مقاوم سازی ساختمان ها در برابر بارهای انفجاری است. دیوارها به عنوان عضوی از ساختمان از این امر مستثنی نیستند.در سال های اخیر استفاده از الیافFRP به عنوان یک راهکار مناسب جهت بهبود رفتار سیستم مقاوم جانبی و حفظ ایستایی دیوارهای بنایی موجود مطرح بوده و عوامل متعددی بر کیفیت این نوع مقاوم سازی تاثیرگذار می باشد. در این مقاله به بررسی تاثیر مشخصات هندسی و نحوه قرارگیری لایه های FRP بر مقاوم سازی دیوارهای با مصالح بنایی پرداخته شده است. چندین دیوار بنایی غیر مسلح و تقویت شده که از نظر تعداد، ضخامت، عرض و نحوه چیدمان لایه های FRP با یکدیگر متفاوت می باشند تحت بارگذاری حاصل از انفجار با فاصله مقیاس شده ((Z=6(m/kg(1/3 توسط نرم افزار AUTODYN مدل و تحلیل گردیده اند. نتایج حاصل از بررسی چیدمان های مختلف الیاف، بیانگر آن است که مقاوم سازی با استفاده از صفحه FRP به صورتی که سطح دیوار را به طور کامل بپوشاند، مطمئن ترین روش می باشد و مطالعه پارامتریک روی دیوار با مشخصات معین و مسلح شده با الیاف به صورت صفحه ای تحت اثر انفجارات مختلف نشان می دهد که آستانه خرابی دیوار از ((Z=9(m/kg(1/3) در حالت غیر مسلح به Z=4(m/kg(1/3)) در حالت تقویت شده کاهش یافته است.
خلاصه ماشینی:
چندین دیوار بنایی غیر مسلح و تقویتشده که از نظر تعداد، ضخامت، عرض و نحوه چیدمان لایههای FRP با یکدیگر متفاوت میباشند تحت بارگذاری حاصل از انفجار با فاصله مقیاسشده<FootNote No="4" Text="- فاصلهای که وابسته به وزن ماده منفجره و فاصله آن تا هدف میباشد و اثرات انفجار در آن فاصله یکسان است.
نتایج حاصل از بررسی چیدمانهای مختلف الیاف، بیانگر آن است که مقاومسازی با استفاده از صفحه FRP بهصورتی که سطح دیوار را بهطور کامل بپوشاند، مطمئنترین روش میباشد و مطالعه پارامتریک روی دیوار با مشخصات معین و مسلحشده با الیاف بهصورت صفحهای تحت اثر انفجارات مختلف نشان میدهد که آستانه خرابی دیوار از در حالت غیر مسلح به در حالت تقویتشده کاهش یافته است.
) <H7>شکل 1- دیوارهای مقاومسازیشده با نوارهای CFRP [15]</H7> <H3>3- مدلسازی</H3> برای صحتسنجی و اطمینان از درستی فرآیند شبیهسازی، مطابق شکل (2) یک دیوار بنایی از آجر فشاری و ملات ماسه سیمان ساخته شده و در معرض انفجار قرار گرفته است.
دلیل استفاده از این نوع الیاف، عملکرد بهتر در برابر خمش و برش میباشد و با توجه به اینکه رفتار دیوار در برابر انفجار (بهصورت یک بار عمود بر صفحه) رفتاری خمشی و یا برشی میباشد، بنابراین در مقاومسازیهای صورتگرفته از الیاف کربن (CFRP) استفاده شده است.
) <H7>شکل 7- منحنی تنش-کرنش الیاف مختلف در کشش و مقایسه آن با رفتار فولاد ]20[</H7> برای مدلسازی در نرمافزار، نوارهای CFRP بهصورت Shell در نظر گرفته شده و جهت اتصال به دیوار از زیرگروه Joins در قسمت Setup استفاده شده است.
اثر مقاومسازی دیوار با الیاف CFRP در شش مدل جداگانه با استفاده از نرمافزار AUTODYN شبیهسازی شده و مورد مقایسه قرار گرفته است.