ارزیابی میزان خرابی پل بتنی‌‌ با پایه‌های فولادی تحت اثر بارهای انفجاری

نوع مقاله : مقاله عمران

نویسندگان

1 استادیار گروه عمران، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران

2 دانشکده مهندسی و معماری، دانشگاه تریسته، تریسته، ایتالیا

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه عمران-زلزله، واحد بوشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، بوشهر، ایران

چکیده

تعیین رفتار پل‌هایی که در گذشته و بر اساس آئین‌نامه‌های قدیم طراحی و اجرا شده‌اند و امروزه نیز به‌عنوان راه‌های دسترسی از آن‌ها استفاده می‌شوند بسیار حائز اهمیت است و باید مورد ارزیابی و قضاوت قرار گیرند. از نمونه این پل‌های قدیمی می‌توان به پل‌هایی اشاره کرد که دارای پایه‌های فولادی هستند که با توجه به گذشت زمان، ارزیابی رفتار و میزان خرابی آن‌ها در برابر بارهای ورودی از جمله بارهای انفجاری بیش‌ازپیش احساس می‌گردد تا در صورت نیاز راهکارهایی برای ایمن‌سازی و مقاوم‌سازی آن‌ها ارائه گردد. در این مقاله با استفاده از تحلیل اجزای محدود به مطالعه موردی بر روی یک پل ارتباطی با پایه‌های فولادی در شهر کازرون پرداخته شده است و رفتار پل مذکور تحت اثر بارهای مختلف انفجاری مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای انجام تحلیل‌های موردنیاز، از نرم‌افزار اجزا محدود LS-DYNA استفاده شده است و خرابی موضعی پایه‌های پل و خرابی کلی پل با استفاده از معیار چرخش تکیه‌گاهی مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین، با افزایش میزان ماده منفجره، میزان تغییر مکان دائمی ایجادشده در دال بتنی پل بیشتر می‌گردد. علاوه بر این، نتایج نشان داد که استفاده از تیرهای فولادی در راستای طول دال بتنی پل، میزان تغییر شکل‌های ایجادشده تحت اثر بارهای انفجاری را کاهش می‌دهد و متعاقباً میزان خرابی ایجادشده نیز کاهش می‌یابد همچنین نتایج نشان داد که هر چقدر عضو موردنظر به کانون انفجار نزدیک‌تر باشد میزان خرابی موضعی بیشتر بوده که در نهایت از محلی که خرابی موضعی بیشتر است پایه فولادی پل دچار خرابی کلی و فروریزش می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Damage evaluation of concrete bridge with steel piers subjected to explosive loads

نویسندگان [English]

  • Sohrab Mirassi 1
  • Mohammad Momeni 2
  • Ahmad Hosseini Moorderaz 3
1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Shahrekord Branch, Islamic Azad University, Shahrekord, Ira
2 Department of Engineering and Architecture, University of Trieste, Trieste, Italy.
3 MSc Student, Department of Civil Engineering, Bushehr Branch, Islamic Azad University, Bushehr, Iran
چکیده [English]

determining the behavior of bridges that were designed and implemented in the past decades based on old regulations and are still used today as access roads is very important and should be evaluated and judged. In this paper, using finite element analysis, a case study on a communication bridge with steel piers in Kazerun city is discussed and the behavior of this bridge under the effect of different explosive loads is investigated. The local failure of the bridge piers and the overall failure of the entire bridge have been evaluated using the support rotation criterion. The obtained results showed that the finite element analysis has high accuracy in predicting the behavior of the structure against explosive loads. Also, with the increase in the amount of explosive charge weight, the amount of residual displacement created in the concrete slab of the bridge increases, which leads to a change in the amount of damage from the low level to the medium level. In addition, the results showed that the use of steel beams in the longitudinal direction of the concrete slab reduces the amount of deformation caused by explosive loads, and subsequently the amount of damage caused also decreases. Also, the results showed that the closer the desired member is to the center of the explosion, the higher the local failure rate, and finally, from the place where the local failure is more, the steel piers of the bridge will suffer general failure and finally approach to collapse.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Concrete bridge with steel piers
  • Blast loading
  • Finite element analysis
  • Damage assessment
  • Support rotation