بررسی رفتار ستون‌های کامپوزیت تحت بار انفجاری

با توجه به افزایش کاربرد ستونهای کامپوزیت در ساختمانهای بلند مرتبه، لزوم بررسی رفتار این نوع ستونها در برابر انفجار امری حیاتی می باشد. برای دستیابی به سازه‌ای مقاوم در برابر انفجار، بتن نسبت به فولاد برتری‌هایی همچون مقاومت بیشتر در برابر آتش‌سوزی و نفوذ ترکش از خود نشان می‌دهد. با این حال، ضعف ذاتی بتن در تحمل بارهای کششی و شکل‌پذیری محدود آن، به خصوص در مواجهه با بارهای دینامیکی و تنش‌های موضعی ناشی از انفجار، به‌عنوان یک نقطه ضعف اساسی مطرح است. به‌منظور کاهش این محدودیت‌ها، ایده استفاده از مقاطع مرکب فولادی-بتنی با استقبال مواجه شده است. این مقاله به بررسی تاثیر غلاف فولادی در بهبود عملکرد ستون‌های بتنی تحت بارگذاری انفجاری پرداخته است. برای این منظور، رفتار ستون‌های کامپوزیت تحت بار انفجار از طریق تحلیل دینامیکی غیرخطی با استفاده از نرم‌افزار اجزا محدود شبیه‌سازی و بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که بهره‌گیری از ستون‌های کامپوزیت، علاوه بر افزایش مقاومت سازه، از لحاظ اقتصادی نیز مقرون‌به‌صرفه می‌باشد.

investigation of the behavior of composite columns subjected to blast loading

given the increasing use of composite columns in high-rise buildings, it is essential to investigate the behavior of this type of column under explosive loading. to achieve a structure that is resistant to blast, concrete exhibits certain advantages over steel, such as higher resistance to fire and to projectile (shrapnel) penetration. however, the inherent weakness of concrete in carrying tensile loads and its limited ductility—particularly when subjected to dynamic loads and localized stresses induced by explosions—is regarded as a fundamental drawback. to mitigate these limitations, the concept of using steel–concrete composite sections has gained acceptance.this paper examines the effect of a steel jacket in improving the performance of concrete columns under blast loading. for this purpose, the behavior of composite columns subjected to blast loads has been simulated and investigated by means of nonlinear dynamic analysis using finite element software. the results indicate that the use of composite columns not only enhances the structural resistance, but is also economically cost‑effective.