تحلیل و بررسی عددی انتشار موج انفجار درون تونل‌ها و فشار وارد بر درب‌های ضد انفجار

اغلب سازه های زیرزمینی تحت اثر بارهای ناشی از انفجار طراحی و بارگذاری می گردند. ورودی یا نقطه اتصال به سطح سازه های زیرزمینی از نقاط ضعف این سازه ها در برابر بارهای انفجاری است. بر این اساس، ورود انفجار به سازه زیرزمینی و اندازه گیری فشار آن در مقاطع مختلف، اهمیت کاربردی زیادی دارد. برای بررسی اثرات انفجار در داخل سازه های زیرزمینی، ابتدا باید پدیده انفجار در محیط باز مورد بررسی قرار گیرد و سپس درباره ورود و انتشار موج به درون سازه بحث شود. با محاسبه مقدار موج انتقالی به درون یک تونل، میزان کاهش فشار موج انفجار در طول تونل محاسبه می گردد. مقاله حاضر چگونگی انتشار موج در تقاطع تونل ها و نقاطی که راستای تونل تغییر می کند را مورد بررسی قرار می دهد. به این ترتیب، با مشخص شدن فشار موج انفجار در مقاطع مختلف تونل، فشاری که درب ضد انفجار در مکان مورد نظر باید برای آن طراحی شود، بدست می آید. همچنین با استفاده از روابط تحلیلی و شبیه سازی عددی، بیشینه فشار موج انتقالی انفجار در داخل تونل محاسبه گردیده است. در نهایت با استفاده از نتایج این تحقیق می توان فشار وارد به درب مقاوم در برابر انفجار داخل سازه زیرزمینی را تعیین نمود.

Numerical Investigation and Analysis of Blast Wave Propagation Inside Tunnels and Consequent Pressure Calculation on ExplosionProof Doors

Recently, most underground structures are designed and loaded under the effect of blast loads. The entrance of defensive underground structures is vulnerable to blast loading. Hence, the entrance of blast wave into the underground structures and measurement of its pressure at different sections along the structures like tunnels are very important. To study the effects of blast waves on the tunnels, first, the blast wave propagation is evaluated in open space and then the wave entrance and propagation inside the tunnel are considered. Subsequently, pressure reduction through the tunnel and at branches is investigated. The blast design load acting on the explosionproof door is found based on calculated blast waves and blast pressure at different positions along the tunnel. Finally, application of the presented method is demonstrated using some practical examples. The results of analytical method and results from numerical simulation performed by Autodyn software are compared to assess the capability of proposed analysis regarding the estimation of pressure caused by blast wave propagation. Finally, using the results of this study, it is possible to determine the pressure applied to the blastresistant door inside the underground structure.