روش جدید برای کاهش آثار مخرب بارهای انفجاری بر عرشه پل های بتنی

عملیات تروریستی در سطح جهان رو به فزونی گذاشته است. در این بین پل‌ها به عنوان شریان های حیاتی از سازه های در دسترس برای عملیات تروریستی به حساب می آیند که البته با توجه به اهمیت آن‌ها لازمست راهکارهایی برای کاهش آسیب پذیری پل‌ها در برابر بارهای انفجاری ارائه شود. با توجه به گستردگی عرشه های دوعنصری در ایران و جهان، در این تحقیق رفتار عرشه دوعنصری پل های بتنی منظم در پلان در برابر بارهای انفجار بررسی شده است. بدین منظور پل شهید صنیع خانی تهران بر اساس نقشه های سازه موجود در نرم‌افزار اجزاء محدود آباکوس مدل‌سازی شده و بارهای انفجاری به آن اعمال گردیده است. مواد منفجره در وزن‌های 45/4، 100 و 150 کیلوگرم و در فواصل 0/5، 1/2، 1/83، 2/54 و 3/81 متری از سطح عرشه دال منفجر شده و عملکرد عرشه مورد بررسی قرار گرفته است. سپس به منظور بهبود عملکرد عرشه در برابر بارهای انفجاری یک سیستم جدیدی پیشنهاد گردید که بدون تغییر در مصالح، عملکرد عرشه در برابر انفجار بهبود یابد. بر اساس نتایج به دست آمده مقدار ایمن و فاصله ایمن مواد منفجره نسبت به عرشه پل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که افزایش وزن ماده منفجره منجر به افزایش تغییرمکان ایجاد شده در عرشه پل شده و گسترش خرابی را به دنبال خواهد داشت. هم‌چنین افزایش فاصله ماده منفجره از سطح پل منجر به کاهش خرابی در آن می‌شود. با کاربرد سیستم سازه اصلاح شده، آسیب پذیری عرشه نسبت به بارهای انفجاری به شدت کاهش می یابد. بااین‌وجود و با توجه به سهولت اجرا و عدم تغییر قابل‌توجه در مصالح مورد استفاده و هزینه عملیات اجرایی، می تواند در اجرای عرشه پل‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

a new method to reduce the destructive effect of explosive loads on concrete bridge decks

terrorist operations have spread around the world. however, it is necessary to prepare for thedangers of terrorist operations. explosions can cause severe damage to structures and even destroythem. explosive stress is one of the most destructive loads a structure can experience. many of theexisting structures are vulnerable to loads caused by the blast wave, so their resistance to such loadsshould be checked to determine critical points of structures. bridges are considered as importanttarget structures for terrorist operations. however, given their importance, it is necessary to findmethods to reduce the vulnerability of bridges due to explosive loads. in this study, the behavior ofdeck (beam- slab) of regular bridges against explosive loads was investigated. to ensure theaccuracy of the modeling, a concrete beam, which was examined experimentally under explosiveloads, was modeled in abaqus software. the results of the finite element model were comparedwith the experimental results, and the accuracy of the model was ensured. then, the studies werefollowed by the evaluation of shahid sanikhani bridge in tehran. the finite element model of thebridge was created in abaqus software. to investigate the application of the bridge deck underblast loading, tnt was applied to the slab in the weights of 45.4, 100, and 150 kg and at distancesof 0.5, 1.2, 1.83, 2.54, and 3.2 meters from the deck surface. to improve the performance of thedeck against explosive loads, a new construction method was proposed. the method is presented insuch a way that there is no significant change in the used materials, and, in general, the cost of theconstruction. in this method, only the height of the slab of the deck is slightly increased. in fact, inthe proposed method, similar to the cobiax or u-boot systems, the height of the deck increases bycreating empty holes in the slab.in this study, the safe weight of explosive materials as well as the safe distance of the explosiveload from the bridge deck, were investigated. the results of this study showed that increasing theweight of the explosive materials will lead to an increase in the displacement created in the bridgedeck and will lead to the spread of damage. in addition, increasing the distance of the explosivematerials from the surface of the deck will reduce the damage. based on the calculated results,using the proposed method, the vulnerability of the deck to explosive loads is greatly reduced.however, due to the ease of implementation and the lack of change in the volume of used materialsand the cost of construction, in order to increase the deck's resistance to explosive loads, theproposed system can be used.