اثر ضربه پرتابه ای به دیوارهای بتنی مرکب با روکش فولادی (SC)
چکیده
دیوارهای بتنی کامپوزیت با روکش فولادی (SC) که شامل یک هسته بتنی ریخته شده بین دو ورق فولاد خاردار هستند، در بسیاری از کاربردها به جای دیوار های بتنی معمولی (RC) استفاده شده است. برای این نوع دیوار، صفحات تقویت کننده فولاد به عنوان قالب عمل می کنند ، که اجازه طراحی قطعات را به ما می دهند و بدین ترتیب روند ساخت و ساز را سرعت میبخشند. اخیرا ، پروژه های نیروگاه هسته ای در داخل و خارج کشور (NPP) از دیوار های SC در طراحی های خود به صورت ترکیبی استفاده کرده اند. وقتی که این دیوار ها در تاسیسات نیروگاه هسته ای نصب می شود، ممکن است برای مقاومت در برابر اثرات بارهای شدید مانند موشک های خمپاره ای و هواپیما مورد نیاز قرار گیرد. تجزیه و تحلیل واکنش ساختاری دیواره های RC متعارف به چنین بارهای شدید به خوبی درک شده است و روشی قابل اعتماد ، ساده و شناخته شده با تغییر شکل یک درجه آزادی (SDOF) است که دیوار را به عنوان جرمی موثر با حالت فنریت غیر الاستیک تعریف می کند. هدف از این مطالعه بررسی رفتار تغییر شکل دیوار SC تحت بارگزاری یا مقاومت در برابر عواملی مانند ضربه موشک برای ورود به مدل یک درجه آزادی است. بر اساس تجزیه و تحلیل المان غیر خطی محدود شبه استاتیک ، رفتار تغییر شکل دیوار بارگزاری شده SC تحت بار متمركز مركزي براي برخی از پانل های دیوار مورد بررسی قرار گرفته است. پارامتر های سیستم برای ارزیابی اثرات بروی عملکرد مقاومت متغیر هستند.
مقدمه
روش ساده ارزیابی یک درجه آزادی (SDOF) برای واکنش کلی غیر الاستیک ساختار بتن مسلح معمولی (RC) در برابر بارهای ضربه ای شناخته شده است و در Biggs (1964) دستورالعمل ASCE عملیات شماره 58 (1980) و UFC 3-340-02 (2008)توضیح داده شده است. چنین واکنش هایی که با توسعه مکانیزم فروپاشی و تغییر شکل صفحه توسط چرخش مفصل های پلاستیک مشخص می شوند ، به طور مشخصی با ایجاد سوراخ موضعی ، نفوذ و یا واکنش پوسته پوسته شدن متفاوت هستند. برای ساختار صفحات RC ، معادلاتی جهت ارزیابی این واکنش موضعی در دسترس بوده است ، و اخیرا نیز روابط محلی دیگری برای مقاومت ضربه دیوار های بتنی مرکب با صفحه فولادی(SC) و دال ها ایجاد شده است. ( تسوبوتا(Tsubota) و همکاران ، 1993؛ میزونو(Mizuno) و همکاران 2005 ، بروهل(Bruhl ) و همکاران 2013).
نتیجه گیری و پیشنهادات
رفتار تغییر شکل بارگزاری لحظه ای پانل های SC با استفاده از مطالعات المان محدود غیر خطی شبه استاتیک مورد بررسی قرار گرفته است. این راه حل ها که برای یک پانل درست طراحی شده است، توالی واکنش ساختاری تعریف شده توسط بتن شکست موضعی ، صفحه تحتانی تسلیم ، میلگرد مهاری گسیختگی و تنش سختی بار جابه جایی سیستم تا زیر گسیختگی صفحه فولادی را نشان می دهد. تابع مقاومت سخت کننده جابجایی تقریبا خطی را در محدوده کلی پلاستیک تا زمانی که پارگی رخ دهد نشان می دهد. با توجه به تنش های کششی که در صفحات برای مقاومت برشی ، و افزایش نیروی برشی که منجر به کاهش ابعاد پایه اند، ایجاد می شوند منحنی تغییر شکل بارگزاری بستگی به اندازه این جایگیری دارد.
ABSTRACT
Steel plated composite concrete (SC) walls, which consist of a poured concrete core between two studded steel plates, have been utilized in many applications in lieu of conventional reinforced concrete (RC) walls. For this type of wall, the steel reinforcing plates serve as formwork, which allows for modularization of the design and correspondingly accelerated construction. Recently, both overseas and domestic nuclear power plant (NPP) projects have incorporated SC walls into their designs. When installed in nuclear plant facilities, such walls may be required to resist the effects of extreme loadings such as tornado missile and aircraft impact. The analysis of the structural response of conventional RC walls to such extreme loadings is well understood and is amenable to a simplified and well known inelastic singledegree-of-freedom (SDOF) approach which treats the wall as an effective mass with an easily defined inelastic spring. The purpose of this investigation is to study the SC wall load deformation behavior or resistance function, under missile impact, for input to an SDOF model. Based on pseudo-static nonlinear finite element analyses, the SC wall load deformation behavior under a central concentrated load is investigated for some typical wall panel configurations. System parameters are varied to assess their effects on the resistance function.
INTRODUCTION
The simplified single-degree-of-freedom (SDOF) evaluation methodology for the global inelastic response of conventional reinforced concrete (RC) panel structures for their response to impact loads is well known and is described in Biggs (1964), ASCE Manual of Practice No. 58 (1980) and UFC 3-340-02 (2008). Such response, which is characterized by the development of a collapse mechanism and by deformation of the plate through rotation of the plastic hinges is distinctly different from the localized perforation, penetration, or scabbing response. For RC plate structures, equations to estimate this local response have long been available, and more recently, local relations for the impact resistance of steel-plated composite concrete (SC) walls and slabs have been developed (Tsubota et al., 1993; Mizuno et al., 2005; Bruhl et al., 2013).
CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS
The load-deformation behavior of impulsively loaded SC panels has been investigated using pseudo-static nonlinear finite element studies. These solutions demonstrate, for a properly designed panel, a structural response sequence defined by localized failure of the concrete, yielding of the bottom plate, tie bar rupture and load displacement strain hardening of the system until the bottom steel plate ruptures. The resistance function exhibits a near-linear displacement hardening effect over the entire plastic range, until rupture. Due to tension stresses which develop in the plates to resist shear, and the increase in shear force resultant with decreasing interface footprint dimension, the load deformation curve is dependent on footprint size.
چکیده
مقدمه
روش تحقیق
مدل اجزای محدود برای ایجاد مقاومت تابع
نتایج تجزیه و تحلیل FE
دیدگاه های دو محوری
نتیجه گیری و پیشنهادات
ABSTRACT
INTRODUCTION
METHODOLOGY
FINITE ELEMENT MODEL FOR DEVELOPMENT OF THE RESISTANCE FUNCTION
FE ANALYSIS RESULTS
BIAXIALITY CONSIDERATIONS
CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه