بررسي عددي سازوكار خرابي پيش رونده قاب هاي فولادي داراي ستون هاي جعبه اي پر شده با بتن (CFST)

خرابي پيش‌رونده به‌صورت گسترش يك گسيختگي موضعي آغازين از يك المان به المان ديگر كه در نهايت منجر به فروپاشي كل سازه يا بخش بزرگي از آن مي‌شود، تعريف مي‌گردد. اين پديده‌ مي‌تواند موجب آسيب‌هاي موضعي در عناصر سازه‌اي شود كه در پي‌آيند آن خرابي پيش‌رونده‌ي حاصل ممكن است تلفات گسترده و خسارات قابل توجّهي را ايجاد كند. شكل‌پذيري، پيوستگي و ميزان توسعه‌پذيري سازه جزو پارامترهايي‌اند كه نقش مهمّي را در كاهش چنين پيامدهايي بازي مي‌كنند. در اين پژوهش، يك قاب فولادي چهار دهانه، داراي ستون‌هاي جعبه‌اي فولادي پر شده از بتن (CFST)، به‌صورت مقياس شده تحت حذف ستون مياني مورد ارزيابي قرار گرفت. سپس، سازكارهاي خرابي پيش‌رونده تحت اين سناريو حذف ستون بررسي گرديد. اين كار به كمك روش اجزاي محدود در نرم‌افزار آباكوس صورت گرفت. اين كار با بررسي اثر اعمال ورقِ تقويّتي پشت‌بند، تقويّت ماهيچه‌اي و نبشي زاويه‌دار، روش مقطع كاهش‌يافته‌ي بال و جان و كابل‌هاي پس‌تنيده‌ي FRP همچنين تحليل حسّاسيّت به اين قاب دنبال شد. يافته‌ها نشان دادند كه در ميان روش‌هاي پادفروريزش پيشنهادي، با افزودن نبشي زاويه دار، مقاومت تسليم و مقاومت نهايي به ترتيب 13/1 درصد كاهش و 25/1 درصد افزايش مي يابد ولي شكل پذيري 71/14 درصد كاهش مي يابد. با اين همه، در يك مقايسه ي همه جانبه، روش افزودن ورق پشت بند بهترين روش پادفروريزش به دليل پرهيز از آسيب به ستون ها شناخته شد. افزون بر اين، تغيير مقاومت فشاري و كششي بتن اثر چنداني بر رفتار قاب در خرابي پيش رونده نداشت. همچنين، قاب با ستون ها بدون بتن داراي نسبت شكل پذيري كمابيش 3 برابر بيشتر از حالت ستون هاي فولادي توخالي پر شده با بتن با يك مقطع فولادي مدفون در بتن (SRCT) است هرچند كه مقاومت تسليم قاب با ستون هاي فولادي توخالي پر شده با بتن با يك مقطع فولادي مدفون در بتن (SRCT)، 14 درصد بيشتر است.