همایش آروین البرز CAUJR 1 3 2025 11 22 Numerical study of strengthening reinforced concrete slabs using FRP sheets against blast waves مطالعه عددی مقاوم‌سازی دال‌های بتن‌آرمه با استفاده از ورق های FRP در مقابل امواج انفجار 63 95 10.22051/jera.2021.31891.2698 FA حسین کارشناس ارشد مهندسی عمران گرایش سازه، دانشگاه خلیج فارس بوشهر. (مدیر شهرسازی و معماری شهرداری بندر بوشهر) 2025 11 21 Reinforcing important and vital buildings against explosive loads caused by terrorist attacks and accidents is an important and necessary matter that should be reduced by applying appropriate and principled solutions to reduce the amount of human and financial losses caused to them. One of the most important components of concrete structures is reinforced concrete slabs, which not only play a role in transferring and maintaining vertical loads, but also create a system resistant to lateral forces. One of the effective solutions for increasing the strength of structures is the use of carbon polymer fibers known as FRP. In this thesis, various methods of reinforcing reinforced concrete slabs against explosive loading have been investigated. The results of parametric studies obtained from finite element analysis using Abaqus software (version 6.14-3) on a sample of a slab with different FRP thicknesses for reinforcement are presented. The aim is to investigate the effects of explosions at different distances on the slabs and analyze the performance of FRP strips in the behavior of reinforced concrete slabs. In order to achieve this goal, a double-sided concrete slab with dimensions of 1150×1650 mm and thicknesses of 70 and 100 mm, as well as FRP strips of different thicknesses, were used. In all models, a 50 mm wide FRP strip was considered to allow for accurate comparison between different models. The explosion location was selected at two distances of 500 and 1000 mm from the center of the slab and with an explosion rate of 0.5 and 1 kg of TNT explosive, based on the same percentage of reinforcement. Then, the dynamic response of the slabs under the influence of the explosion pressure wave propagation patterns was analyzed. The results showed that increasing the slab thickness from 70 to 100 mm (without using FRP strips) resulted in a reduction of about 611% in the displacement at the center of the slab. The use of FRP tape also has a significant effect on reducing the displacement and failure of slabs and increasing the flexural strength and stiffness; so that by installing a 1.40 mm thick FRP tape on the back of the slab, the displacement in 70 and 100 mm slabs has decreased by 14.2 and 13.03 percent, respectively. With increasing slab thickness and also increasing the confinement caused by FRP tapes, the tolerable stress in the slab also increases. A comparison of the stress in 70 and 100 mm slabs, in both unreinforced and reinforced states, shows that thicker slabs have the ability to withstand more stress. مقاوم‌سازی ساختمان‌های مهم و حیاتی در برابر بارهای انفجاری ناشی از حملات تروریستی و حوادث، امری مهم و ضروری است که می‌بایست با به‌کارگیری راهکارهای مناسب و اصولی، میزان خسارات جانی و مالی وارد بر آن‌ها را کاهش داد. از مهم‌ترین اجزای سازه‌های بتنی، دال‌های بتن‌آرمه هستند که نه‌تنها در انتقال و نگهداری بارهای قائم نقش دارند، بلکه موجب ایجاد سیستمی مقاوم در برابر نیروهای جانبی نیز می‌شوند. یکی از راهکارهای مؤثر برای افزایش مقاومت سازه‌ها، استفاده از الیاف پلیمری کربنی موسوم به FRP است. در این پایان‌نامه، روش‌های مختلف مقاوم‌سازی دال‌های بتن مسلح در برابر بارگذاری انفجاری مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مطالعات پارامتریک حاصل از تحلیل اجزای محدود با استفاده از نرم‌افزار آباکوس (نسخه 6.14-3) بر روی نمونه‌ای از دال دارای ضخامت‌های متفاوت FRP برای مقاوم‌سازی، ارائه شده است. هدف، بررسی اثرات انفجار در فواصل مختلف بر روی دال‌ها و تحلیل عملکرد نوارهای FRP در رفتار دال‌های بتن مسلح می‌باشد. به‌منظور دستیابی به این هدف، از دال بتنی دوطرفه با ابعاد 1150×1650 میلی‌متر و ضخامت‌های 70 و 100 میلی‌متر، همچنین از نوارهای FRP با ضخامت‌های مختلف استفاده شده است. در تمامی مدل‌ها، نوار FRP با عرض 50 میلی‌متر در نظر گرفته شده است تا امکان مقایسه‌ی دقیق بین مدل‌های مختلف فراهم گردد. محل انفجار در دو فاصله‌ی 500 و 1000 میلی‌متر از مرکز دال و با میزان خرج انفجار 0.5 و 1 کیلوگرم ماده‌ی منفجره از نوع TNT، بر اساس درصد آرماتور یکسان انتخاب شده است. سپس پاسخ دینامیکی دال‌ها تحت تأثیر الگوهای انتشار امواج فشار انفجار مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان داد که افزایش ضخامت دال از 70 به 100 میلی‌متر (بدون استفاده از نوار FRP)، موجب کاهش حدود 611 درصدی تغییرمکان در مرکز دال می‌شود. همچنین استفاده از نوار FRP در کاهش تغییرمکان و خرابی دال‌ها و نیز در افزایش مقاومت خمشی و سختی، تأثیر چشمگیری دارد؛ به‌طوری‌که با نصب نوار FRP به ضخامت 1.40 میلی‌متر در پشت دال، میزان تغییرمکان در دال‌های 70 و 100 میلی‌متری به ترتیب 14.2 و 13.03 درصد کاهش یافته است. با افزایش ضخامت دال و همچنین افزایش میزان محصورشدگی ناشی از نوارهای FRP، تنش قابل‌تحمل در دال نیز افزایش پیدا می‌کند. مقایسه‌ی میزان تنش در دال‌های 70 و 100 میلی‌متری، در دو حالت تقویت‌نشده و تقویت‌شده، نشان می‌دهد که دال‌های ضخیم‌تر توانایی تحمل تنش بیشتری را دارند. /downloadfilepdf/405699