Bài báo trình bày nghiên cứu thực nghiệm hiện trường về khả năng hấp thụ, tiêu tán năng lượng nổ của vật liệu đàn hồi. Kết quả thí nghiệm nổ trong đất cho thấy vật liệu đàn hồi làm suy giảm đáng kể giá trị cực đại của giá trị sóng nổ và làm thay đổi dạng biểu đồ áp lực theo thời gian, kéo dài thời gian áp lực sóng nổ đạt đến giá trị cực đại.
Kết quả áp lực nổ khi có tấm đệm đàn hồi trước đầu đo
Tác dụng của vụ nổ gây ra áp lực và rung động lớn lên kết cấu công trình làm ảnh hưởng lớn đến sự ổn định của công trình và hoạt động của con người trên công trình. Do đó cần có các nghiên cứu làm giảm áp lực nổ cho công trình từ đó làm giảm nội lực trên kết cấu. Khi giảm được nội lực do tải trọng động sẽ cho phép giảm được kích thước tiết diện của kết cấu và tăng sự ổn định cho công trình.
Trên thế giới việc nghiên cứu ứng dụng các vật liệu đàn hồi chống rung động cho các công trình chịu tác dụng rung động từ hệ thống đường sắt cao tốc, hệ thống nhà xưởng đã được ứng dụng rộng rãi và đem lại hiệu quả lớn [5]. Bên cạnh đó đã có một số nghiên cứu sử dụng các vật liệu đàn hồi cho kết cấu chịu tác động nổ.
Trong nước, đã có một số công trình nghiên cứu đưa ra được phương pháp giảm dao động bằng các thiết bị tiêu tán năng lượng. Tuy nhiên, các nghiên cứu này chủ yếu tập trung vào các phương pháp giảm dao động cho kết cấu nhà cao tầng chịu tác động của các loại tải ngang như gió và động đất bằng các thiết bị giảm chấn và cách chấn như TMD (Tuned Mass Damper), TLD (Tuned Liquid Damper),... Với yêu cầu chế tạo phức tạp, quá trình sử dụng cần bảo dưỡng thường xuyên [1].
Các nghiên cứu về ứng dụng các vật liệu đàn hồi để hấp thụ năng lượng, giảm áp lực nổ cho các công trình quân sự ít được đề cập đến. Việc sử dụng các thiết bị chuyên dụng kiểu TMD, TLD không thực sự phù hợp với điều kiện xây dựng và làm việc của các công trình quân sự thường dìm sâu dưới đất, đòi hỏi thời gian xây dựng nhanh chóng, không gian nhỏ hẹp, không có điều kiện bảo dưỡng thường xuyên.
Cũng như các dạng công trình này được tính toán chịu tác dụng cực hạn do bom đạn nổ gây ra với áp lực lớn và thời gian tác dụng rất ngắn, do đó việc nghiên cứu giải pháp làm giảm tác dụng của áp lực do vụ nổ gây ra là hết sức cần thiết.
Một trong những giải pháp đặt ra nhằm giảm áp lực nổ lên kết cấu công trình đặc thù là sử dụng các lớp vật liệu có khả năng đàn hồi tốt nhằm hấp thụ và tiêu tán năng lượng của tải trọng tác dụng vào kết cấu [5], [8]. Các sản phẩm từ vật liệu đàn hồi thường được chế tạo dạng tấm nên dễ thi công và phù hợp với việc tạo ra các lớp giảm chấn hoặc gia cường cho kết cấu nhằm giảm tác dụng do xung nổ gây ra [7].
Áp lực sóng nén tác dụng lên công sự được xác định bằng các công thức thực nghiệm, phụ thuộc vào các tham số của môi trường đất đá, do vậy độ chính xác không cao. Trong nội dung nghiên cứu sử dụng thí nghiệm trong môi trường đồng nhất, khối lượng chất nổ và chiều sâu chôn chất nổ như nhau và đo bằng các đầu đo áp lực sóng nén để lấy năng lượng nổ tương đương trong mỗi lần thí nghiệm so sánh.
Các kết quả áp lực sau khi xử lý các tín hiệu đo cho thấy lớp đệm đàn hồi dạng xốp có tác dụng hấp thụ và tiêu tán phần lớn áp lực của sóng nén do nổ trong đất và làm kéo dài thời gian tăng áp lực sóng nén lên cực đại.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
BuilData
