ارزيابي سه‌بعدي سازه‌هاي فولادي تحت خرابي پيشرونده با روش مسير بار جايگزين

Three-dimensional assessment of steel structure frames under the progressive collapse using alternate load path

تخريب پيشرونده به معناي گسترش خرابي‌ها ناشي از حذف ناگهاني اعضاء باربر سازه به ساير اعضاء سازه مي‌باشد كه ممكن است به تخريب بخش زيادي از آن و حتي كل سازه منجر شود. آئين‌نامه‌هاي مختلفي به منظور مقاوم‌سازي سازه‌ها در برابر تخريب پيشرونده و كاهش پتانسيل وقوع آن تدوين‌شده است. مبناي اصلي روش‌هاي طراحي در اكثر آئين‌نامه‌ها، استفاده از روش مسير بار جايگزين مي‌باشد. بدين‌صورت كه در اين روش سازه بايد توانايي انتقال بار ستون حذف‌شده به ساير اعضاء سازه را مستقل از تهديد وارده داشته باشد. اين مقاله با هدف بررسي روش مسير بار جايگزين در پاسخ سازه‌هاي قاب خمشي فولادي تحت سناريوهاي مختلف حذف ستون مي‌باشد. براي اين منظور مدل‌هاي سه‌بعدي سازه‌ها با روش‌هاي تحليل استاتيكي و ديناميكي غيرخطي موردبررسي قرار گرفتند. پارامترهاي جابجايي قائم و نيروهاي داخلي اعضا موردبحث قرار گرفت. نتايج نشان داد كه هر چه اعضاي سازه‌اي مشاركت‌كننده در توزيع بار محل خرابي بيش‌تر باشد. سازه رفتار بهتر و مقاوم‌تري در برابر خرابي پيشرونده از خود نشان مي‌دهد و روش مسير بار جايگزين كارآمدتر است و مي‌تواند از گسترش خرابي جلوگيري كند.

Progressive Collapse means the expansion of failures due to the sudden removal of major member’s structures from the members of the barrier to other members of the structure, which may lead to the destruction of much of it and even the entire structure. Various Codes have been formulated to strengthen structures against progressive Collapse and reduce its potential occurrence. The basic design principles in most of the Codes are the use of alternative load path method. In this way, the structure should have the ability to transfer the column load to other members of the structure independently of the threat. This Thesis is aimed at investigating the alternative load path method in the response of moment frame structures under various Column Removal scenarios. For this purpose, three-dimensional models of structures were examined with nonlinear static and dynamic analysis methods. Parameters were discussed such as Vertical displacement and internal forces of the members. The results showed that the members of Structure participating more in the distribution of the load location of the failure then The structure exhibits better and more robust behavior against progressive Collapse and the alternative load path method is more efficient and can prevent Collapse.