تحلیل خرابی پیشرونده در قاب های فولادی مقاوم لرزه ای مجهز به دیوار برشی فولادی

به گسترش زنجیروار خرابی موضعی اولیه از یک المان به المان دیگر که نهایتاً موجب فروپاشی کل سازه و یا قسمت بزرگ نامتناسبی از آن می گردد، خرابی پیشرونده گفته می شود. خریداران ساختمان های بزرگ و طراحان ساختمان های جدید نیازمند اطلاع از آسیب پذیری ساختمان های موجود و در دست طراحی در مقابل پدیده خرابی پیشرونده هستند. یکی از عوامل بسیار مهم و تأثیرگذار در مقاومت سازه در مقابل خطر خرابی پیشرونده نوع سیستم باربر جانبی ساختمان می باشد. امروزه استفاده از دیوارهای برشی فولادی به عنوان یک سیستم باربر جانبی لرزه ای بطور کارآمد در بهسازی لرزه ای به منظور افزایش مقاومت جانبی و سختی ساختمان ها در برابر زلزله در سازه های بتنی و فولادی مورد توجه قرار گرفته است. نتایج آزمایشات انجام گرفته بر روی دیوارهای برشی فولادی تحت بارهای چرخه ای نشانگر سختی زیاد، مقاومت کافی، شکل پذیری مناسب واستهلاک زیاد انرژی حاصل از زلزله در این سیستم باربر جانبی لرزه ای است. در این تحقیق مقاومت ساختمان های فولادی مجهز به دیوار برشی فولادی در برابر خرابی پیشرونده با استفاده از روش آیین نامه ای "مسیر جایگزین" مورد ارزیابی قرار گرفته است. ما بین روش های مختلف برای طراحی ساختمان ها در مقابل خرابی پیشرونده، آیین نامه ها معمولاً روش مسیر جایگزین را توصیه می کنند. در روش مسیر جایگزین، سازه به گونه ای طراحی می شود که بتواند خرابی موضعی پیش آمده را جذب کرده و مسیر جدیدی برای انتقال بارها بوجود آورد. در این روش تنها حذف یک المان اصلی و بحرانی مورد بررسی قرار می گیرد و سازه برای تعیین اثر حذف این المان، آنالیز می شود. وقتی یک المان سازه ای به طور ناگهانی برداشته می شود، سازه باقیمانده بایستی پایدار باشد تا اینکه بتواند بارهای بازتوزیع شده را برای یک مدت زمان کافی (حداقل برای تخلیه با امنیت سازه و بازرسی وسعت خرابی) تحمل نماید. بررسی های انجام گرفته در این مطالعه نشان داد که هرچند ساختمان های مجهز به دیوار برشی فولادی دارای مقاومت مطلوبی در برابر بار جانبی زلزله می باشند اما ممکن است در برابر خرابی پیشرونده آسیب پذیر باشند. با تغییر نوع سیستم باربر جانبی ساختمان ها از دیوار برشی فولادی ویژه به قاب خمشی فولادی ویژه، مقاومت ساختمان ها در برابر خرابی پیشرونده بطور چشمگیری افزایش می یابد.