شبیه سازی نرم افزاری رفتار مکانیکی دودکش های بتنی تحت بار انفجارهای هوایی و سطحی

خطر انفجار از تهدیدات اساسی برای سازه های استراتژیک از جمله دودکش های صنعتی می باشد، لذا در راستای بررسی رفتار دودکش های بتن مسلح صنعتی تحت بارهای انفجاری، در دو حالت انفجار هوایی و سطحی ماده ی منفجره از نوع tnt با اوزان مختلف (1000-50) کیلوگرم را در موقعیت های مکانی گوناگون (ارتفاع از سطح زمین و فاصله افقی از مرکز سازه به میزان متغیر [45-0] متر) شبیه سازی و رفتار دودکش با مقایسه و تحلیل پارامترهای پاسخ همچون تغییر مکان افقی نوک دودکش، تغییر مکان جانبی دودکش، میزان و وسعت توزیع خرابی کششی و فشاری و کرنش پلاستیک بتن و آرماتورها، آنالیز گردید. در تمامی حالات مدلسازی، بار انفجاری به صورت مستقیم و با استفاده از روش conwep موجود در نرم افزار اجزا محدود آباکوس 10-6 به صورت سه بعدی مدلسازی و بر جداره داخلی و خارجی پوسته بتنی سازه وارد گشت، که بررسی نتایج حاصل از شرایط مختلف بارگذاری نشان می دهد: با افزایش وزن ماده ی منفجره ی tnt هنگامیکه محل وقوع انفجار ثابت است، شدت بار انفجاری وارد بر سازه، افزایش یافته و به طبع آن میزان خرابی سازه افزایش می یابد، بالعکس با افزایش فاصله ی افقی محل وقوع انفجار از مرکز سازه هنگامیکه مقدار و موقعیت ارتفاعی ماده منفجره ثابت است، شدت بار انفجاری وارد بر سازه بدلیل افزایش زمان رسیدن موج انفجار به سازه، کاهش یافته و در نتیجه میزان خرابی سازه نیز کاهش می یابد. با افزایش ارتفاع محل وقوع انفجار از سطح زمین، هنگامیکه مقدار و فاصله ی افقی ماده منفجره از مرکز سازه ثابت است، شدت بار انفجاری وارد بر سازه ثابت می ماند، ولیکن با عنایت به تغییر موقعیت ارتفاعی محل وقوع انفجار، شکل ویژه ی سازه (مخروط ناقص) و بلندی و لاغری آن نحوه ی اعمال بار انفجاری به سازه متفاوت خواهد بود، به طوریکه می توان ارتفاع محل انفجار به میزان 35 متری از سطح زمین را به عنوان ارتفاع بحرانی در نظر گرفت. در نهایت، با افزایش مقاومت فشاری مصالح بتنی سازهی دودکش، هنگامیکه مقدار و موقعیت مکانی ماده منفجره ثابت است، مقاومت دودکش در برابر شدت بار انفجاری وارده افزایش یافته و به طبع آن خسارت سازه نیز کاهش می یابد. لازم به ذکر است در تمامی موارد بارگذاری در حالت انفجار سطحی، خسارات وارده از موارد متناظر در بارگذاری انفجاری هوایی بیشتر می باشد. در جهت اطمینان از اصابت ترکش، خاک اطراف سازه، لرزش زمین و موج شوک انفجاری منتقل شده از زمین به سازه صرفنظر گردید.