اثر همزمان بار ضربه و آتش‌سوزی بر قاب‌های خمشی فولادی

Abstract

برای محافظت سازه‌ها و نجات زندگی انسان‌ها در مقابل انفجار، درک صحیح از نحوه رفتار و اثر موج‌های انفجاری بر روی سازه‌ها، ضروری می‌باشد. از سویی سازه‌های فولادی حساسیت زیادی در برابر حرارت دارند. زوج انفجار و آتش در سازه‌های فولادی می‌تواند سبب بروز خرابی پیشرونده در سازه‌های فولادی شود. با توجه به اینکه معمولا انفجار در سازه‌های همراه با آتش سوزی است، بنابراین در این تحقیق اثر انفجار بر قاب‌های خمشی فولادی تحت شرایط آتش مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور قاب خمشی فولادی هشت طبقه سه دهانه مدل‌سازی شده و تحت بارگذاری انفجار همزمان با اعمال آتش، به روش اجزاءمحدود مورد تحلیل دینامیکی غیرخطی قرار گرفته و نتایج در ترم‌های مقاومت، استهلاک انرژی، تغییرشکل و خرابی رخ داده در سازه مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته‌اند. با توجه به نتایج این تحقیق، اعمال حرارت بر سازه تحت بار انفجار وضعیت سازه را بحرانی‌تر خواهد کرد. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد اعمال حرارت بر قاب خمشی فولادی سبب کاهش ظرفیت برشی و استهلاک انرژی سازه و افزایش تغییرشکل و پتانسیل ایجاد خرابی پیشرونده در سازه خواهد شد. اعمال دمای 200 تا 800 درجه سانتی‌گرادی بر قاب خمشی فولادی باعث کاهش ظرفیت برشی و استهلاک انرژی قاب خمشی فولادی به ترتیب 8 تا 96 درصد و 5/5 تا 85 درصد نسبت به قاب فولادی تحت دمای محیط خواهد شد.