بررسی رفتار سازه های فولادی منظم و نامنظم در اثر پدیده خرابی پیش رونده

یکی ازموضوعاتی که اخیرا در مهندسی سازه و زیرساخت های عمرانی توجه زیادی به آن شده است، موضوع خرابی پیش رونده می باشد. پدیده خرابی پیش رونده یک واکنش زنجیره ای یا انتشار خرابی است که در آن تحت عللی خاص، صدمه موضعی در ناحیه نسبتاً کوچکی از سازه رخ می دهد و در شرایطی این صدمه موضعی به بخش های دیگری از سازه گسترش یافته تا منجر به فرو ریزش کل سازه یا بخشی از آن گردد. هدف از این مطالعه بررسی پدیده خرابی پیش رونده در قاب های خمشی ده طبقه فولادی منظم و نامنظم و بررسی ستون بحرانی در موقعیت های مختلف پلان و طبقات می باشد. بدین ترتیب پس از طراحی قاب های خمشی برای زلزله با بکارگیری روش مسیر جایگزین و سناریوی حذف ستون در قاب های مختلف و با انجام تحلیل های دینامیکی غیر خطی و استاتیکی غیر خطی (بار افزون قائم ) بر اساس معیارهای آیین نامه دپارتمان دفاعی آمریکا رفتار آنها مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که در حذف ستون های مرتبط با ناحیه حاوی نامنظمی، با افزایش تعداد طبقات دارای نامنظمی، ظرفیت نهایی سازه در برابر خرابی پیش رونده کاهش می یابد. این کاهش در حذف ستون گوشه ناحیه دارای نامنظمی بیشتر می باشد. در ضمن حذف ستون های گوشه در قاب خمشی فولادی نسبت به ستون های میانی و کناری وضعیت بحرانی تری را ایجاد کرده و جهت مقابله با وقوع خرابی پیش رونده، بهتر است که ستون های گوشه به گونه ای مهار شوند. هر چه حذف تک ستون در طبقات بالاتری از سازه اتفاق بیفتد، پتانسیل وقوع خرابی پیش رونده در قاب خمشی بدلیل ضعف در باز توزیع نیروها و کاهش تعداد اعضای موثر در استهلاک انرژی افزایش می یابد.