بررسی رفتار دیوار برشی فولادی تحت بارگذاری ناشی از انفجار
چکیده
دیوارهای برشی فولادی برای گرفتن نیروهای جانبی زلزله و باد در ساختمان های بلند در سالهای اخیر مطرح و مورد توجه قرار گرفته اند، ظرفیت دیوار های برشی فولادی برای مقابله با خطراتی مانند زلزله، طوفان و انفجار در مقایسه با دیگر سیستم ها مثل قابهای ممان گیر بیشتر می باشد. ارتباط مقاومت انفجاری با مهندسین سازه بطور فزاینده ای در حال افزایش است. بارهای انفجاری با منفجر شدن ماده منفجره تولید میشود و بارهای فشاری بسیار بزرگتری از آنچه که سازه قبلا تجربه کرده بود تولید میکند. این پایان نامه به نقش دیواربرشی فولادی به عنوان المان مقاوم باربر انفجاری و مقاومت خارج از صفحه دیوار برشی فولادی علاوه بر مقاوم لرزه ای میپردازد. مواردی چون مروری بر دیوار برشی فولادی، مبانی تئوریک و آزمایشگاهی انفجار و ارتباط آن با سازه، مبانی طراحی انفجاری سازه های فولادی، مدلسازی بارگذاری انفجاری دیوار و تحلیل دینامیکی مدلهای متعددی با هندسه های مختلف تحت بارگذاری های متفاوت مورد بحث و بررسی قرار گرفت. تاثیر مواردی چون ضخامت ورق دیوار، حضور سخت کننده های قائم دیوار، نصب پوشش frp روی دیوار، افزایش نسبت طول به عرض دیوار، نرخ کرنش فولاد سازه ای،ابعاد مش بندی و تعداد طبقات تحت بارهای انفجاری متفاوت مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج تحلیل های انجام گرفته توسط نرم افزار اجزا محدود مورد تفسیر و بررسی قرار گرفت. نتایج گواه آن است که با لحاظ نرخ کرنش پاسخ های سازه ای با اختلاف زیادی همراه است و لازم است که در تمام مدلسازی ها نرخ کرنش مصالح فولادی در نظر گرفته شود. بارگذاری انفجاری خصوصا در فشارهای بالا به شدت متاثر از ابعاد مش بندی است و لازم است که در انتخاب ابعاد مش دقت کافی را لحاظ داشت. اضافه شدن سخت کننده جهت تقویت دیوار نتایج مطلوبی در افزایش مقاومت خارج از صفحه دیوار به دنبال دارد. همچنین حضور سخت کننده های افقی در جان ستون برای جلوگیری از لهیدگی بال ستون جلویی در معرض بار انفجار الزامیست. نسبت طول به عرض ورق تاثیر ناچیزی بر پاسخ های سازه ای دارد. همچنین افزایش تعداد طبقات تنها بر کاهش پاسخ های بحرانی ستون های مرزی دیوار تاثیر گذار است. اضافه کردن پوشش frp و افزایش ضخامت ورق فولادی از جمله راهکار هایی است که جهت افزایش مقاومت انفجاری دیوار برشی فولادی میتواند بکار گرفته شود. در نهایت میتوان نتیجه گرفت با توجه به ظرفیت بالایspsw میتواند به عنوان المان مقاوم و جذب کننده انرژی انفجار و مقاوم سازی انفجاری سازه های ضعیف تر استفاده گردد
