تحلیل عددی و طراحی تخریب سازه ها با استفاده از عملیات انفجار

امروزه افزایش جمعیت، گسترش شهرنشینی و افزایش آهنگ روزافزون توسعه شهرها، روند نوسازی بناهای فرسوده را برای تأمین فضاهای مورد نیاز شهری دوچندان کرده است. وجود چنین سازه هایی با عدم پایداری و شکل ظاهری نامناسب در این مناطق تبعات منفی انسانی و اجتماعی درپی خواهد داشت. همچنین ضرورت افزایش سرعت، ایمنی و کاهش بار مالی در تخریب سازه ها، کارشناسان و مجریان این پروژه ها را از روش های دستی و مکانیکی به روش تخریب توسط عملیات انفجار سوق داده است. مواد منفجره، حین عملیات انفجار به دلیل آزادسازی سریع انرژی در بسیاری از فعالیت های عمرانی و معدنی بکار می رود. دامنه کاربرد مواد منفجره در فعالیت های مهندسی انفجار نظیر استخراج معادن، تونل سازی و راه سازی وسیع می باشد. یکی از کاربردهای مواد منفجره، تخریب ساختمان ها و سازه ها می باشد. این روش آمیزه ای از برخی علوم و فنون مهندسی معدن و عمران می باشد. شناخت مصالح و تحلیل سازه ها، انتخاب نوع و مقدار ماده منفجره، تعیین روش های گوناگون حفاری و انفجار کنترل شده، بررسی اثرات جانبی انفجار و تأثیر آن بر سازه های مجاور نظیر لرزش زمین، انفجار هوا و پرتاب سنگ در گستره این روش است. انجام یک مدلسازی برای پیش بینی نحوه انفجار سازه و سقوط آن کمک شایانی به انجام این گونه عملیات می کند. در این تحقیق تحلیل عددی یک دودکش به ارتفاع m 55، قطر m 5 و با مصالح آجر به کمک نرم افزار ls-dyna و روش المان محدود انجام شد. ابتدا تحلیل عددی انفجار سازه و سپس سقوط سازه انجام شد. نتایج حاصل از آن نشان می دهد که محدوده برشی به ارتفاع m 2 و در زمان ms 100 در پایه دودکش ایجاد می شود. پس از آن ناپایداری در سازه ایجاد می گردد و دودکش در زمان s 8، با انحراف m 1/6 و در فاصله m 41/4 نسبت به مکان اولیه خود به طور کامل واژگون می شود.