تحلیل و مدلسازی توزیع خرابی پیشرونده انفجاری در ساختمان های با مهاربند فولادی

خرابی پیشرونده، به نوعی از خرابی اطلاق میگردد که در صورت حذف هر یک از المانهای سازهای، سازه توانایی ادامه باربری خود را نداشته باشد و بصورت موضعی و یا بصورت کلی تخریب شود. از عوامل حذف المانهای سازهای که در این پژوهش به آنها پرداخته شده است، میتوان به انفجار و زلزله اشاره کرد. از اینرو سه زلزله که با حدکثر شتاب طرح (0/35g) مقیاس شدند و برای مقایسه انفجاری که برش پایهای برابر زلزله امپریالولی را ایجاد میکند به سازه های مهاربندی وارد شده است. برای قیاس سازهها در مقابل خرابی پیشرونده از خروجی های متفاوتی در منابع مختلف استفاده شده است. در این پژوهش از معیارهایی که بیشترین کاربرد را در مراجع مختلف داشتهاند (تعداد و نواحی غیرخطی المانهای سازهای، کنترل ارتعاش گره بحرانی) استفاده شده است. در این پژوهش چند نوع مختلف مهاربند در نظر گرفته شده که طی آن سازه با مهاربند شورون 8 همگرا بدترین و سازه با مهاربند شورون 7 واگرا بهترین عملکرد را از خود در مقابل خرابی پیشرونده نشان دادند. . نتایج حاصل از انفجار با برش پایه برابر زلزله شرایط بحرانی کمتری نسبت به زلزله از خود نشان داده است که دلیل آن را میتوان تدوام باردهی کوتاه انفجار مربوط دانست. در ادامه برای بررسی اختلاف ارتفاع بر نتایج، سازه های 8 طبقه نیز در کنار سازه های 12 طبقه، مقایسه شدند که سازه 8 طبقه نتایج غیرمحافظه کارانه تری نسبت به 12 طبقه داشته است، این در حالی است که سازه 12 طبقه وارد ناحیه LS غیرخطی نشده است. سپس خرابی پیشرونده ناشی از بار ثقلی با خرابی پیشرونده ناشی از بارهای جانبی زلزله و انفجار در تراز های متفاوت ارتفاعی مقایسه گشته اند. در سازه های کوتاه تر پتانسیل خرابی پیشرونده سازه تحت بار ثقلی بیشتر از بار جانبی می باشد اما با افزایش ارتفاع پتانسیل خرابی پیشرونده در سازه تحت بار ثقلی و بار جانبی لرزه ای عملکرد نزدیکی به هم دارند. برای قیاس برابر زلزله و انفجار از یک ضریب (M)، که نسبت برش پایه در انفجار را نسبت به زلزله نشان میدهد، استفاده شده است و سپس با افزایش ضریب (M) شاهد پتانسیسل خرابی پیشرونده بیشتری در سازه نسبت به M=1 بودیم.

کلیدواژه ها:

تخریب پیشرونده ، سازه های فولادی ، بارگذاری انفجار ، بارگذاری لرزهای ، بارگذاری ثقلی