بررسی تنش های حلقوی مخازن بتن مسلح ذخیره سیال تحت اثر انفجار با در نظر گرفتن حرکات سطحی مایع

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه جندی شاپور

2 دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دانشکده عمران

3 گروه آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی جندی شاپور، دزفول، ایران

چکیده

یکی از اجزای اصلی شبکه های آبرسانی مخازن ذخیره سیال می‌باشند که جهت ذخیره، نگهداری و تامین فشار مورد نیاز به کار برده میشوند. از این رو لازم است در مواقع حملات تروریستی ، مبحث پدافند غیر عامل را در مورد این نوع از سازه ها به کار برد . این مخازن در برابر انفجار بسیار آسیب پذیر بوده و در نتیجه یکی از مسائلی که در تحلیل و طراحی اینگونه از سازه ها از اهمیت زیادی برخوردار است مساله اندرکنش سیال و سازه است. هدف از این پژوهش، بررسی تنش‌های حلقوی دیواره مخازن بر اثر امواج انفجار و نیروهای هیدرودینامیکی سیال و همچنین فشار سطح آب بر اثر اندرکنش سازه به آب می‌باشد. به منظور رسیدن به اهداف فوق، از نرم افزار آباکوس برای شبیه‌سازی عددی مخازن بتن‌مسلح استوانه‌ای روزمینی تحت اثر انفجار با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش آب و سازه استفاده شده است. که برای این شبیه‌سازی از سه مخزن با ارتفاع‌های 4، 6 و 8 متری و شعاع ثابت 3 متر استفاده شده که هر کدام با درصد (خالی ، 25 ، 50 ، 75 و 100 ) از عمق مخزن با آب پر شده‌است. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که پارامترهای فوق بر روی پاسخ دینامیکی سازه مخزن تاثیر گذار می‌باشند، به طوری که فشار سطح آب در مخازن 50 درصد از آب بیشتر است و همچنین تنش‌های حلقوی با افزایش میزان آب، کاهش فاصله مواد انفجاری و کاهش ارتفاع مخازن افزایش پیدا می‌کند و نیروهای هیدرودینامیکی در فواصل نزدیک انفجار بیشتر نمود پیدا می‌کنند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of hoop stresses of fluid storage RC tanks under explosion by consideration of liquid surface movements

نویسندگان [English]

  • Seyed Vahid Razavi Tosee 1
  • Majid Moghadam 2
  • Mehrdad Shahrbanouzadeh 3
2 Civil Eng. Department, Jundi-shapur University of Technologt, Dezful, Iran
3 Civil Eng. Department, Jundi-shapur University of Technology, Dezul, Iran
چکیده [English]

One of the main components of water supply networks is fluid storage tanks, which are used to store, maintain, and supply the required water pressure. These tanks are very vulnerable to explosion and therefore one of the issues that is very important in the analysis and design of such structures is the issue of interaction between fluid and structure. The aim of this study was to investigate the ring stresses of reservoir walls due to blast waves and fluid hydrodynamic forces as well as water surface pressure due to the interaction of the structure with water. In order to achieve the above objectives, Abacus software has been used to simulate the numerical reservoirs of reinforced concrete cylinders under the impact of the explosion, taking into account the effects of water and structure interaction. For this simulation, three tanks with heights of 4, 6, and 8 meters and a constant radius of 3 meters were used, each of which was filled with water (empty, 25, 50, 75, and 100) from the depth of the tank with water. Is. The results of this study show that the above parameters affect the dynamic response of the reservoir structure so that the water surface pressure in the reservoirs is 50% higher than water and also ring stresses with the increasing water level, reducing the distance between materials. Explosion and reservoir elevation increase and hydrodynamic forces are more pronounced at close range.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dynamic response
  • water tanks
  • blast loading
  • hoop stress
  • hydrodynamic force
  • water and structure interaction