بررسی اثر ضربه ناشی از ریزش آوار در رفتار پس از زلزله ساختمان ها

آنچه که در طول یک زلزله و اثر آن بر روی ساختمانها رخ می دهد آسیب و تخریب موضعی ساختمان می باشد که بسته به شرایط مختلف نظیر پارامترهای زلزله، شرایط ژئوتکنیکی منطقه و چگونگی طراحی مقاوم ساختمان در برابر زلزله میزان آسیب به اجزاء سازه ای و غیر سازه ای ساختمان می تواند متفاوت باشد. در این شرایط سازه در حین وقوع زلزله و در لحظاتی، تحت یک بار شوک و ضربه ناشی از آوار و خرابی اجزاء سازه قرار گرفته و علاوه بر حذف اجزا و المان هایی از سازه بار دینامیکی ناشی از زلزله با آوار ترکیب شده و بار افزایش یافته جدیدی را ایجاد می کند. آنچه که در مورد بارهای ضربه ای مطرح می شود اینست که رخداد اینگونه بارها در طول عمر بهره وری سازه به تعداد خیلی محدود و همراه با اثرات فوق العاده و قابل توجهی می باشند. بدون شک بروز موفقیت های بیشتر در طراحی مقاوم ساختمانها در برابر بارهای فوق العاده مستلزم این است که رفتار واقعی و اثر بار ضربه بر سازه قابل پیش بینی باشد، به عبارت دیگر شناسایی کلیه مدهای خرابی ممکن در سازه، تحت اثر بارهای فوق العاده ضروری می باشد، که این امر نیازمند انجام آنالیزهای غیر خطی سازه تحت بارهای مختلف می باشد. مدلسازی ضربه کف طبقات بالایی به طبقه پایین تر با استفاده از برنامه های کامپیوتری حرفه ای امروزی که قادر به انجام تحلیل دینامیکی غیر خطی می باشند امکان پذیر می باشد. اما حجم کاری مدلسازی کامپیوتری بویژه اگر سازه بزرگ و پیچیده باشد و تمام جزئیات نیز در نظر گرفته شوند، بسیار زیاد می شود. میزان آوار، پراکندگی و نحوه توزیع آن در کل ساختمان نقش مهمی در عملکرد بار ضربه دارد. آنچه که حائز اهمیت می باشد این است که در آنالیزهای غیر خطی چگونه می توان این پارامتر را لحاظ کرد و تا چه حد پاسخ سازه به پارامترهای مختلف ضربه نظیر سرعت برخورد، جرم آوار و نحوه ی توزیع آن حساس می باشد. در این تحقیق سعی بر آن است تا با محاسبه ی ضریب بار دینامیکی برای نمونه ای از تیرهای بتنی و فولادی با دو رویکرد رفتار الاستیک و پلاستیک تیرها و نیز استخراج الگوی بار ضربه ی آوار تحت شرایط مختلف به توان در جهت ارایه ی یک الگوی بار گذاری معادل به منظور تخمین رفتار سازه در مقابل ریزش طبقات فوقانی گام برداشت. با بررسی ضرایب بار دینامیکی برای نمونه های مورد نظر مشخص می شود که پارامترهایی نظیر زمان تناوب تیر، ارتفاع سقوط و جرم آوار اثر بسزایی بر نتایج بدست آمده دارند بطوریکه با افزایش زمان تناوب و جرم آوار مقدار dlf کاهش و با افزایش ارتفاع سقوط این مقدار افزایش می یابد. راجع به الگوهای بدست آمده برای بار ضربه در ناحیه الاستیک آنچه که از اهمیت برخوردار است ارایه ی نمودارهای چند خطی به منظور تخمین بار دینامیکی ضربه می باشد.