پاسخ پل به تهدیدات انفجاری موضوع نسبتاً جدیدی است،
مشاهدات قبلی و عملکرد ساختمان‌ها و پل‌ها به بار انفجاری تا حدودی کار را برای بررسی پاسخ پل به انفجار را آسان کرده است. انفجار زیر عرشه پل نیروی بلند کننده زیادی وارد می‌کند همچنین انفجار در نزدیکی شاهتیرها و پایه و کوله که امکان انعکاس امواج انفجار وجود دارد باعث تشدید اثر انفجار می‌شود، در نتیجه می‌تواند نیروی زیادی به پایه و عرشه وارد کند.
انتشار امواج انفجار در زیر پل
همچنین انفجار زیر آب موجب ایجاد امواج عظیمی شده که می‌تواند به پایه پل آسیب برساند.
اگر فرض شود انفجار زیر عرشه رخ دهد برای طراحی باید بر روی شاهتیرها و ستون‌ها تمرکز کنیم، شاهتیرهای طویل‌تر معمولاً از شاهتیرهای کوتاه مقاوم‌تر هستند. (به دلیل اینکه معمولاً شاهتیرهای بلند جرم بیشتر، مقاومت و انعطاف پذیری بیشتری دارند)
سه راه بهینه افزایش مقاومت شاهتیرها در برابر بار انفجار توسط NCHRP پیشنهاد شده است :
پیوستگی میل‌گرد گذاری در بالای شاهتیر است تا مقاومت در برابر بلندشدگی شاهتیر بتنی افزایش یابد.
تأمین مهار جانبی برای جلوگیری از کمانش موضعی شاهتیر فولادی
همچنین اتصال مفصلی بین پایه و شاهتیر برقرار شود یا سرستون به گونه ای باشد تا شاهتیر با اطمینان زیاد روی آن بنشیند تا امکان سقوط شاهتیر در تغییر شکل‌های بزرگ نباشد.
در انفجارهای زیر عرشه اگر ستون به شاهتیر متصل باشد نیروی کششی ناشی از بلندشدگی شاهتیر به دلیل انفجار در ستون ایجاد می‌شود. این در حالی است که اگر انفجار بر روی عرشه رخ دهد نیروی محوری فشاری ناشی از انفجار با نیروی ثقلی جمع شده و به ستون وارد می‌شوند. حملات اخیر در عراق نشان داده‌اند که سازه‌های زیرزمینی ایستادگی بالایی در برابر انفجارهای رخ داده بر روی سقف آن دارند.
در اثر انفجار خیلی نزدیک در زیر عرشه نیروی برشی زیادی به علت نیروی جانبی زیادی که انفجار به پایه وارد می‌کند در ستون ایجاد گشته که با خاموت گذاری علاوه بر اینکه برش را تحمل می‌کند ظرفیت فشاری و خمشی ستون به علت اثر محصور شده‌گی افزایش می‌یابد. این نیروی جانبی می‌تواند موجب شکست برشی و یا خمشی ستون شود. همچنین ایجاد شکاف و خرد کردن بتن توسط امواج انفجار باعث کاهش مقاومت بتن می‌شود. بنابراین ستون باید برای نیروی جانبی وارده و تغییر شکل رخ داده و بار ثقلی طراحی شود، بیشتر ستون‌های پل‌ها ظرفیت محوری بیشتری نسبت به نیاز محوری دارند. اثر p-delta نیز هنگامی که ستون لاغر و بلند باشد باید لحاظ شود.
– کاربرد طراحی لرزه ای برای پل های تحت انفجار قرار گرفته شده:
انفجار خیلی نزدیک باعث شکاف و خرد شده بتن می‌شود و همچنین زخمی‌کردن سطح پشتی مقطع عضو به دلیل تغییر شکل‌های زیاد می‌شود. حملات تروریستی نیز طوری طراحی می‌شوند که به اعضای اصلی پل مثل ستون‌ها و شاهتیرها آسیب رسانند. در این صورت می‌توان انتظار تشکیل گودال در اثر انفجار در سطح زمین را داشت که موجب می‌شود پی پایه پل نیز به خطر بیفتد. که در نهایت ممکن است به شکست کامل پل منجر شود.
از آنجایی که انفجار و زلزله هر دو ماهیت دینامیکی دارند، این سؤال پیش می‌آید که آیا طراحی لرزه ای برای مقاومت در برابر انفجار نیز کافی است؟ در هر دو این بارگذاری‌ها به دلیل وقوع تغییر شکل‌های بزرگ مصالح از خود رفتار خمیری نشان می‌دهند و در هر دو بارگذاری‌ها به زمان وابسته و عموماً سازه را مجبور به رفتار فرا ارتجاعی می‌نمایند. اما با اینکه انفجار ماهیت دینامیکی دارد ولی تفاوت‌های اساسی بین انفجار و زلزله وجود دارد که از استفاده مستقیم طراحی لرزه ای برای انفجار ممانعت می‌کند. تفاوت‌هایی نظیر :
بار انفجار با دامنه بسیار بالا و در زمان خیلی کم وارد می‌شود (در حد میلی ثانیه) و تقریباً یک هزارم زمان زلزله
بار انفجار به صورت شعاعی در تمامی جهات منتشر می‌شود.
سازه بر روی پروفیل فشار-زمان انفجار تأثیر می‌گذارد ولی در زلزله بار است که بر سازه مسلط است.
زلزله کل سازه را تحت تأثیر قرار می‌دهد، این در حالی است که انفجار اثر موضعی دارد.
اینکه مطمئن شویم عضومان ظرفیت برشی کافی برای وقوع شکست خمشی داشته باشد مفهومی‌است که با آنالیز غیرخطی و تعریف مفصل پلاستیک مشخص می‌شود، لذا این آنالیز برای توزیع بار انفجار به عضو و تعیین برش ماکزیممی که باید عضو متحمل شود تا شکست خمشی به وقوع بپیوندد روشی ایده آل است.
متد تحلیلی آنالیز سازه ها در برابر انفجار
تحلیل‌های دقیق رفتار واقعی سازه را با دقت بالایی نشان می‌دهند، اما به دلیل پیچیده بودن نیاز به تفسیر دارند، این در حالیست که طیف کمی از مهندسین قادر به تفسیر نتایج این تحلیل‌ها هستند، بنابراین نیاز به ساده سازی تحلیل‌ها برای مقاصد طراحی ضروری است.
فلوچارت متدهای تحلیلی ممکن به شرح شکل زیر است.
فلوچارت متدهای تحلیل ممکن برای انفجار
آنالیز استاتیکی غیرکوپله
آنالیز استاتیکی برای انفجار به کمک باد معادل برای انفجار محاسبه می‌گردد
. این آنالیز شبیه آنالیز استاتیکی است که برای زلزله انجام می‌شود.
از آنجایی که بار انفجاری به نوع مواد منفجره، موقعیت در فضا، هندسه اجسام بازتاب کننده، هندسه و خصوصیات مصالح وابسته است، آنالیز استاتیکی با کلی تخمین همراه می‌شود.
بنابراین این آنالیز برای انفجار استفاده نمی‌شود.
همچنین چون اثرات اندر کنش سیال-سازه را در نظر نمی‌گیرد غیر کوپله است.
2-5-2-آنالیز استاتیکی کوپله
سیستم به روش استاتیکی تحلیل می‌شود و اثرات اندرکنش سازه- سیال را در نظر می‌گیرد.
2-5-3-آنالیز دینامیکی‌کوپله
در این نوع آنالیز اندرکنش سازه با موج انفجاری در تمام طول مدت آنالیز انجام می‌شود.
نرم افزارهای قوی و پیچیده تنها قادرند اندرکنش سازه- سیال را مدل کنند.
این نوع آنالیز دقت بیشتری نسبت به آنالیزهای غیرکوپله دارد.
از آنجایی که رفتار کلی سازه تحت اثر هر باری ترکیبی از مدهای آن سازه میباشد، برای نیل به رفتار سازه تحت اثر بار انفجار ابتدا لازم است پاسخ سیستم تک درجه آزادی را به بار انفجاری نشان داد تا بتوان درک ابتدایی از این نوع بارگذاری و اثر آن بر سازه داشت. همچنین سازه‌های پیچیده را می‌توان با فرض‌های ساده کننده‌ای با یک جرم معادل و سختی و میرایی معادل تک درجه آزادی به حساب آورد.
