ارزیابی خرابی پیش‌رونده در سازه‌ی فضا کار با سناریوی حذف هم‌زمان ستون و مهاربند (نمونه موردی: سازه تونل توفان عمودی)

Abstract

خرابی پیش‌رونده در سازه به‌صورت گسترش خرابی موضعی اولیه از عضوی به عضو دیگر که سرانجام به گسیختگی تمام سازه و ‌یا قسمت بزرگی از آن می‌انجامد، تعریف می­شود. خطرات احتمالی که می‌تواند موجب خرابی پیش‌رونده شود شامل آتش‌سوزی، انفجار و زلزله و غیره می‌باشد. در ساز و کار خرابی پیش‌رونده ‌یک خرابی و گسیختگی جزئی مانند حذف ‌یک ستون باعث ‌یک خرابی کلی و قابل‌ملاحظه می‌شود که به فروپاشی سازه منجر خواهد شد. پژوهش‌ها درباره خرابی پیش‌رونده سازه‌ها معمولاً روی بارگذاری‌های ثقلی و انفجاری متمرکز می‌شوند که در آن هدف طراحی افزایش تاب­آوری سازه‌ها برای جلوگیری از بروز خرابی پیش‌رونده می‌باشد. هدف از مطالعه حاضر، ارزیابی خرابی پیش‌رونده در سازه‌ی مهاربندی‌شده با سناریو حذف هم‌زمان ستون و مهاربند است. در این تحقیق ‌یک تیپ سازه فضا کار و نگه‌دارنده سازه‌ی اصلی تونل باد در نظر گرفته شد. سازه فولادی بلند طبقه با سیستم سازه ترکیبی مهاربندی‌شده که به بررسی حالات مختلف سناریوی خرابی پرداخته‌شده است. مدل‌های موردنظر ابتدا در نرم‌افزار Etabs طراحی‌شده و خروجی آن‌ها در نرم‌افزار SAP2000 واردشده و تحلیل استاتیکی غیرخطی یا پوش­آور بر روی آن مدل‌ها انجام شده است. نتایج تحلیل نشان می­دهد به دلیل عدم مهاربند در اثر انفجار فقط در اعضای نزدیک به المان‌های حذف‌شده افزایش برش مشاهده می‌شود. میزان جابجایی سازه در تحلیل استاتیکی معادل با حذف ‌یک ستون و مهاربند بیشتر از حالت قبل است. همچنین با حذف هم‌زمان ستون و مهاربند احتمال رخ دادن خرابی پیش‌رونده در قاب‌هایی که به فاصله نزدیک به قسمتی که سناریوی خرابی بر آن اعمال شده، بیشتر است.