کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4920099 1429078 2017 19 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical investigations on static and dynamic responses of reinforced concrete sub-assemblages under progressive collapse
ترجمه فارسی عنوان
بررسی عددی پاسخ های استاتیک و پویای زیر مجموعه های بتنی تقویت شده تحت فروپاشی پیشرفته
کلمات کلیدی
بتن آرمه، سقوط پیشرو، اقدام مشترک زیرمجموعه، بار انفجار، مدل عددی،
ترجمه چکیده
برای بررسی تأثیر فشار انفجار بر مقاومت سازه ای در برابر فروپاشی پیشرفته در سناریو حذف ستون ناشی از انفجار تماس، و برای بررسی فعالیت های کانتینری در رژیم دینامیکی فوق سریع، یک مدل عنصر محدود مبتنی بر فیزیک در این مقاله توسعه یافته است. این مدل ابتدا توسط یک سری آزمایشی شبه استاتیک در زیر مجموعه های بتن مسلح تحت فرض از دست دادن ستون میانی و یک سری آزمایش های انفجاری با استفاده از تنظیمات ساختاری مشابه تایید شده است. زیرمجموعه شامل یک پرتو دو لایه، یک ستون میانی ستونی و دو ستون ستون در هر دو طرف است. علاوه بر اعتبار سنجی با آزمون های زیر ساختار، برخی از آزمون های کششی نیز برای بررسی مدل های عددی انجام می شود. پس از بررسی ها، مطالعات پارامتری به منظور بررسی تأثیر عوامل مهم پویا و ساختاری مانند سختی مرزی، نسبت سیلندر و وزن شبیه به ستون میانی انجام شده است. این مطالعه نشان می دهد که در شرایط انفجار واقعی، عمل جرقه زنی در زیر مجموعه ها می تواند برای جلوگیری از فروپاشی ساختار حتی زمانی که تقویت طولی پایین در پرتو پلیر قبلا شکست خورده است بسیج می شود. علاوه بر این، سختی محدودیت های افقی نقش مهمی در کاهش فروپاشی غیرمستقیم در شرایط ایستا و انفجار دارد. مقایسه ای بین روش پویای غیر خطی و تحلیل استاتیک غیر خطی با استفاده از روش انرژی ساده برای ارزیابی پویا انجام شده است. به این نتیجه می رسیم که رویکرد ساده ایستا به جای آنالیز پویا می تواند به عنوان یک روش محافظه کارانه برای هدف عملی طراحی در نظر گرفته شود. با این وجود، این روش ممکن است برآورد ساختاری را بیش از حد برآورد کند اگر آسیب موضعی بوسیله یک رویداد منفجره تماس ایجاد شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات مهندسی ژئوتکنیک و زمین شناسی مهندسی
پیش نمایش مقاله
بررسی عددی پاسخ های استاتیک و پویای زیر مجموعه های بتنی تقویت شده تحت فروپاشی پیشرفته
چکیده انگلیسی
To study the effect of blast pressure on structural resistance against progressive collapse under column removal scenario induced by contact detonation, and to investigate the development of catenary action within ultra-fast dynamic regime, a physics-based finite element model is developed in this paper. The model is first validated by a quasi-static test series on reinforced concrete sub-assemblages under middle column loss assumption and a blast test series using the same structural configurations. The sub-assemblage included a two-span beam, a middle column stub and two column stubs at both sides. Besides validations with sub-structure tests, some pull-out tests are also performed to verify the numerical models. After the verifications, parametric studies are conducted to investigate the influence of important dynamic and structural factors such as the boundary stiffness, damping ratio, and charge weight attached to the middle column. The study shows that under actual blast conditions, catenary action in sub-assemblages can be mobilised to prevent a structure from collapse even when the bottom longitudinal reinforcement in the bridging beam has already fractured. Moreover, stiffness of horizontal restraints plays an important role to mitigate disproportionate collapse in both static and blast conditions. A comparison is also made between nonlinear dynamic procedure and nonlinear static analysis incorporating simplified energy method for dynamic assessment. It is concluded that the simplified static approach in lieu of dynamic analysis can be considered as a conservative method for practical design purpose. Nonetheless, this method may over-estimate structural resistance if the localised damage is induced by a contact-detonation event.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Engineering Structures - Volume 149, 15 October 2017, Pages 2-20
نویسندگان
, , ,