مطالعه اثر بارگذاري انفجار بر سازه‎هاي زيرزميني به كمك مدل‎سازي با سانتريفيوژ

كارشناسي ارشد

عمران - خاك و پي

مهرماه 1392

مهرماه 1392

دكتر محمد حسن بازيار - دكتر حسين صالح زاده

چكيده سازه¬هاي زير¬¬زميني سازه¬هايي هستند كه در برخي موارد به خاطر مسائل استراتژيك و در موارد ديگر به علت كمبود فضا در زير¬ زمين ساخته مي¬شوند. اين سازه¬ها بايد در مقابل خطرات ناشي از جنگ و حملات تروريستي ايمن باشند. در صورت توجه نكردن به پايداري اين¬گونه سازه¬ها در شرايط حساس مانند انفجار، امكان دارد تلفات جاني و خسارات مالي سنگيني به كشور تحميل شود. از اين رو بايد اثر انفجار بر اين سازه¬ها و روش¬هاي كاهش اثر انفجار بر آن¬ها بررسي شود. با توجه به اين‎كه آزمايش¬هاي ميداني نياز به تجهيزات خاص دارد و از لحاظ هزينه¬هاي اقتصادي و مشكلات زيست محيطي انجام آن¬ها در كشور مقرون به صرفه نمي¬باشد و همچنين با توجه به كثرت مطالعات عددي انجام شده در اين زمينه كه نياز به صحت سنجي نرم افزار مورد استفاده نيز دارند، در اين پايان نامه براي اولين بار در كشور به بررسي اثر انفجار و روش¬هاي كاهش آن بر سازه¬هاي زيرزميني با مدل¬سازي در سانتريفيوژ پرداخته شده است. به كمك مدل¬سازي انفجار با دستگاه سانتريفيوژ مي¬توان با مقدار ناچيزي از يك ماده منفجره اثر مقدار بسيار زيادي ماده منفجره را بر سازه بررسي نمود. آزمايش¬ها در دستگاه سانتريفيوژ دانشگاه علم وصنعت ايران انجام شده است و با توجه به اين‎كه انجام اين قبيل آزمايش¬ها نياز به تجهيزات خاص دارد اين سانتريفيوژ براي انجام چنين آزمايش¬هايي مجهز گرديد. آزمايش¬ها در دو دسته انجام شده است. در دسته اول آزمايش¬ها، به منظور كاهش اثر انفجار بر سازه زيرزميني از مانع بين محل انفجار و سازه استفاده شده است. اين آزمايش¬ها براي سه حالت بدون مانع، مانع با ژئوفوم و مانع با خاك درشت دانه¬تر و سست قرار گرفته بين دو سپر، انجام شده است. در دسته دوم آزمايش¬ها به منظور بررسي اثر تغيير محل مانع(ژئوفوم) بر ميزان كاهش اثر انفجار، آزمايش¬ها در سه حالت بدون مانع، مانع با ژئوفوم نزديك سازه و مانع با ژئوفوم نزديك ماده منفجره انجام شده است. نتايج دسته اول نشان مي¬دهد مصالحي كه به عنوان مانع در برابر انفجار مورد استفاده قرار گرفته¬اند اثر مطلوبي بر كاهش اثر انفجار دارند و مي¬توان از آن¬ها براي مقاوم سازي سازه¬هاي زيرزميني در برابر انفجار استفاده كرد. نتايج دسته دوم نشان مي¬دهد كه ژئوفوم مانع مناسبي به منظور كاهش اثر انفجار است و در حالتي كه ژئوفوم نزديك سازه باشد اثر مطلوب¬تري دارد. همچنين نتايج به دست آمده از اين آزمايش¬ها انطباق قابل قبولي با روابط موجود در آيين نامه-ها و تحقيقات گذشته دارد. از نتايج اين مطالعه مي توان براي درك بهتر اثر بارگذاري انفجار بر سازه¬هاي زيرزميني و در صورت لزوم صحت سنجي نرم افزارهاي عددي جهت مطالعات وسيع¬تر استفاده نمود. واژه‌هاي كليدي: سانتريفيوژ، بارگذاري انفجار، مانع، ژئوفوم پلي¬استايرن، سپر، سازه زيرزميني.