ارزیابی عملکرد شکل هندسی بادبندهای کمانش ناپذیر در برابر بارگذاری انفجاری

با توجه به وقوع انفجارهای تروریستی در نقاط مختلف جهان و از جمله خاورمیانه و خطرهای ناشی از آن ها، ساخت سازه های مقاوم در برابر چنین انفجارهایی یکی از الزامات مهم در مهندسی سازه می باشد. بار ناشی از انفجار به دلیل زمان بسیار کوتاه بارگذاری، طبیعتی ضربه ای دارد و تفاوت های زیادی با بارهای جانبی دیگر نظیر بار زلزله دارد. در این مطالعه به بررسی عملکرد نوع خاصی از مهاربند در برابر این بار پرداخته می شود. قاب های مهاربندی شده مقاوم در برابر کمانش نوع جدیدی از سیستم های مهاربندی همگرا هستند. پارامترهایی نظیرشکل هسته بادبند کمانش ناپذیر (I شکل، صلیبی و مستطیلی) تحت یک مقدار ماده منفجره ثابت مورد بررسی قرار گرفته است و عملکرد بادبندهای کمانش ناپذیر در مقایسه با بادبندهای معمولی با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که با توجه به نحوه تغییرات نیروی محوری ایجاد شده در عضو بادبندی قاب های مورد مطالعه، شکل هسته ی بادبند می تواند نقش بسزایی در تحمل بارهای ناشی از انفجار و میزان جذب انرژی داشته باشد؛ بطوریکه هنگامی که ماده منفجره به مقدار 250 کیلوگرم TNT معادل در فاصله 5 متری از قاب قرار گرفت، استفاده از مقطع I شکل در هسته بادبند در مقایسه با مقاطع صلیبی و مستطیلی موثرتر عمل نموده است. البته نکته ی قابل توجه آن است که استفاده از مقاطع مستطیلی عملکرد نسبتا ضعیف تری در مقایسه با سایر حالات داشته است؛ یکی از دلایلی که سبب شده است چنین نتیجه ای حاصل شود، تمرکز میزان سختی محوری ایجاد شده در این مقاطع می باشد که منجر به افزایش نیروی محوری ایجاد شده در بادبند شده است؛ این در حالی است که در مقاطع صلیبی به دلیل پراکندگی سختی محوری در هسته بادبند کمانش ناپذیر، نیروهای محوری کمتری ایجاد شده است.