مدل‌سازی عددی دیوار بنایی تقویت شده با کامپوزیت‌های frp به ‌منظور بررسی تاثیر آرایش‌های مختلف frp بر رفتار دیوار در برابر انفجار

سازه‌های بنایی پتانسیل خرابی شدیدی در انفجار داشته و باتوجه‌به افزایش حوادث تروریستی، مقاوم‌سازی این ساختمان‌ها ضروری به نظر می‌رسد. در سی سال گذشته، پلیمرهای مسلح شده با الیاف (frp) کاربرد گسترده و مناسبی در امر مقاوم‌سازی و بهبود عملکرد این سازه‌ها داشته است. مدل‌سازی به روش اجزا محدود ضمن ایجاد زمینه‌ای برای درک بهتر رفتار دیوارهای بنایی، در پیش‌بینی رفتار این اعضا پس از تقویت مخصوصاً در فقدان نتایج آزمایشگاهی بسیار مفید خواهد بود. در این پژوهش، با استفاده از مدل‌سازی عددی در نرم‌افزار آباکوس، رفتار دیوارهای بنایی تقویت‌شده با ورق‌های frp در برابر انفجاری با خرج ماده منفجره معادل 150 کیلوگرم tnt در فاصله 5 متری مورد بررسی قرار گرفت. جنس فیبر، عرض نوار، ضخامت نوار، مساحت و زاویه نوار‌های frp از پارامترهای تاثیرگذاری بودند که در این تحقیق مورد کنکاش قرار گرفتند. نتایج حاصل از مدل‌سازی نشان می‌دهد که این روش مقاوم‌سازی برای تقویت دیوار بنایی در مقابل انفجار کارآمد بوده به‌طوری‌که جابجایی مرکز دیوار و انرژی کل آن را به‌طور قابل توجهی کاهش داده است. علاوه بر این مقاوم‌سازی دیوارها با نوارهای افقی در مقایسه با نوارهای عمودی و قطری، عملکرد دیوار را به مقدار بیشتری بهبود می‌بخشد.

numerical modeling of reinforced masonry wall with frp composites to investigate the effect of different frp arrangements on the behavior of masonry wall subjected to blast loading

masonry structures have a high potential for severe damage in explosions, and given the increase in terrorist incidents, reinforcing these buildings seems necessary. over the past thirty years, fiber reinforced polymers (frp) have been widely and effectively used for strengthening and improving the performance of these structures. finite element modeling, while providing a basis for better understanding the behavior of masonry walls, is very useful in predicting the behavior of these members after reinforcement, especially in the absence of experimental results. in this study, using numerical modeling in abaqus software, the behavior of masonry walls reinforced with frp sheets against an explosion with a charge equivalent to 150 kg of tnt at a distance of 5 meters was investigated, and the necessary and influential parameters for evaluating the application of this reinforcement method were analyzed. fiber material, width, thickness, area and arrangement angle of the frp sheets are among the parameters affecting the behavior of reinforced masonry walls. the results of the modeling show that this reinforcement method is effective for strengthening masonry walls against explosions, significantly reducing the displacement of the wall center and its total energy. additionally, reinforcing walls with horizontal strips, compared to vertical and diagonal strips, improves the wall's performance to a greater extent.