بررسی احتمالاتی حالات حدی فروپاشی یک ساختمان استراتژیک در معرض بار انفجاری در یک منطقه با خطر لرزه پذیری بالا

در دهه های گذشته، بسیاری از ساختمان های عمومی در محل مسکونی، که در یک منطقه با خطر لرزه خیزی بالا واقع شده بودند، تحت اثر همزمان بارهای نامتعارف که طراحی ویژه ای در برابر آنها نشده اند، قرار گرفته می شدند. در این مطالعه، یک ساختمان بتن مسلح معمولی سه بعدی ( پنج طبقه ) که فقط بر اساس آیین نامه طراحی لرزه ای محاسبه شده است و طراحی ویژه ای در برابر بارهای نا متعارف مانند بار انفجاری نشده است، در یک منطقه با خطر لرزه خیزی بالا در نظر گرفته شده است. فرض بر این است که این ساختمان، به علت خرابی در تاسیسات مکانیکی و حرارتی و نشت گاز در آن در طول مدت زمان تداوم شدید زلزله و یا کمی پس از اتمام زلزله، تحت بار انفجاری قرار بگیرد به طوری که این دو پیشامد بحرانی، سازگار و وابسته به هم باشند. در چنین شرایطی با سناریوسازی و احتمالات موجود در هر سناریو، به بررسی وقوع و یا عدم وقوع خرابی پیشرونده پرداخته شده است. بدین منظور در هر سناریو، در گام اول، دو مدل تحلیل صورت گرفته است. یک تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی زلزله و یک تحلیل دینامیکی موضعی ناشی از انفجار. در گام دوم و با در نظر گرفتن خرابی سازه در گام اول، به جهت بررسی استحکام کلی ساختمان و ارزیابی خرابی پیشرونده، یک تحلیل pushdown کلی روی ساختمان اعمال گردید. در نهایت، نرخ سالانه حالت حدّی فروپاشی این ساختمان در اثر بارگذاری همزمان زلزله و انفجار محاسبه و نتایج آن ارائه گردید. از طرفی، این ریسک دو خطره احتمالاتی در دو فاز جدا از هم ارزیابی شده است. یک فاز تحت اثر زلزله های حوزه نزدیک و انفجار و فاز دیگر نسبت به زلزله های حوزه دور به همراه انفجار می باشد. نهایتاً با مقایسه بین ریسک احتمالاتی برای دو فاز ذکر شده، ریسک احتمالاتی زلزله حوزه نزدیک، حتی با توجه به دارا بودن یک دوره بازگشت طولانی، مقدار قابل توجهی نسبت به ریسک احتمالاتی زلزله حوزه دور بدست آمد. در شرایط دیگر، به تاثیر بهسازی لرزه ای در بهبود ریسک دو خطره احتمالاتی لرزه ای – انفجاری پرداخته شده است. بهسازی لرزه ای مورد نظر، با افزایش سختی جانبی، که از طریق اضافه کردن مهاربندها می باشد، صورت گرفته است. دو نوع مهاربند cbf ضربدری و brb، در دو توزیع مختلف که مجموعاً چهار مدل بهسازی میباشد، در نظر گرفته شده است. ریسک احتمالاتی مد نظر برای هر مدل بهسازی و سیستم سازه ای اولیه، برآورده شده است. نهایتاً با مقایسه ریسک های بدست آمده برای مدل ها، تاثیر بهسازی در بهبود عملکرد سازه بررسی گشت و بهترین روش بهسازی بکار گرفته شده برای کاهش ریسک موردنظر معرفی شده است.