بررسي خرابي پيشرونده در ساختمانهاي مهاربندي شده همگرا و واگرا با استفاده از تحليل غير خطي

Progressive collapse investigation of buildings with concentric and eccentric braced frames using nonlinear procedure

امروزه خطرات زيادي سازه هاي ساختماني را تهديد ميكند. بسياري از بارگذاري هاي غير عادي در طراحي سازه ها در نظر گرفته نمي شود. حذف ناگهاني ستون مي تواند در اثر اشتباهات ناشي از ساخت، انفجار، ضربه و يا هر علت غيرعادي ديگري در سازه رخ دهد. پاسخ سازه در سناريوي حذف ناگهاني ستون در صورتي كه به تعادل مجدد منتهي شود باعث ايمن ماندن سازه و در صورتي كه تعادل نيرويي در سازه ايجاد نشود مي تواند باعث ايجاد خرابي پيشرونده در سازه ها شود. سازه ها براي سناريو هاي خرابي پيشرونده مانند حذف ناگهاني ستون طراحي نمي شود. ارزيابي رفتار سازه ها در سناريوي خرابي پيشرونده مي تواند به درك صحيحي از مقاوت سازه ها در اين سناريوها بيانجامد. در اين تحقيق سعي شده است تا با استفاده از روش مسير بار جايگزين و تحليل هاي استاتيكي و ديناميكي غير خطي رفتار و پاسخ سازه هاي مهاربندي شده ي فولادي به حذف ناگهاني پرداخته شود. به اين منظور سازه هاي 10 و 20 طبقه پس از طراحي اوليه به صورت غير خطي در نرم افزار Opensees مدلسازي شده و در معرض حذف ستون قرار گرفته اند. منحني هاي غير خطي استاتيكي و ديناميكي سازه ها به عنوان معيار ارزيابي رفتار سازه ها در نظر گرفته شده اند. نتايج نشان داد نه تنها نوع مهاربند ها بر رفتار و پاسخ ساز ه ها در سناريوي خرابي پيشرونده موثر بوده بلكه هندسه ي مهاربند نيز در اين سناريو موثر است. نتايج تحقيق نشان مي دهد وجود قيد فشاري در هندسه ضربدري و هفتي باعث كاهش پاسخ اين سازه ها به حذف ناگهاني ستون است. با افزايش تعداد طبقات اثر حذف ناگهاني ستون بر پاسخ سازه كاهش مي يابد و سازه هاي سه بعدي پاسخ كمتري را نسبت به قاب دو بعدي از خود نشان مي دهد.

These days a lot of dangers threaten the construction structures. Many abnormal loads are not considered in the design of structures. The column sudden removal can occur due to the errors during construction, explosion, shock or any other abnormal causes in the structure. If the structural response leads to a rebalance during the sudden column removal, this causes the structure to remain safe, and if the force balance is not created in the structure, it can cause Progressive Collapse (PC) in the structures. Structures are not designed toward PC scenarios, such as the sudden column removal. The assessment of structures behavior in PC scenario lead to a correct understanding about the resistance of structures in these scenarios. This research investigated the behavior and response of braced steel structures to the sudden column removal using the alternate load path method and nonlinear static and dynamic analysis. For this purpose, the 10 and 20-story structures were modeled nonlinearly by OpenSees software after the initial design and they are subjected under sudden column removal. Static and dynamic pushdown curves of the structures are considered as a criterion to assess the behavior of structures. The results showed that not only the type of braces is effective on the behavior and response of the structures during the PC scenario, but also the geometry of bracing in this scenario is.