تحليل حساسيت خرابي پيشرونده قاب هاي خمشي فولادي

Sensitivity analysis of steel frames subjected to progressive collapse

خرابي پيشرونده پديده اي است كه در آن يك خسارت جزيي يا شكست موضعي ناشي از بارهاي غيرعادي باعث خرابي كل سازه يا قسمت زيادي از آن مي شود. بار هاي غيرعادي بارهايي هستند كه در طراحي سازه ها به طور معمول در نظر گرفته نمي شوند اما در صورت وارد آمدن به سازه، باعث ايجاد خسارت زيادي مي شوند به طوريكه خرابي نهايي تناسبي با خرابي اوليه ندارد. با وجودي كه بيشتر پژوهش هاي انجام گرفته در زمينه خرابي پيشرونده سازه ها بر پايه تحليل هاي قطعي و با استفاده از مقدار هاي ميانگين يا اسمي پارامتر هاي طراحي انجام شده است، اما، براي تحليل واقع بينانه تر، بهتر است ماهيت غيرقطعي بودن مشخصات مواد و بارهاي وارده نيز در نظر گرفته شود. براي اين منظور ابتدا بايد حساسيت پاسخ به پارامترهاي طراحي و بارهاي وارده مشخص گردد. در اين مقاله تحليل حساسيت براي بررسي اثر غيرقطعي بودن پارامترهاي بار زنده، بار مرده، ضريب ارتجاعي و تنش تسليم فولاد بر روي تغييرمكان نقطه متصل به ستون حذف شده انجام شده است. براي تحليل حساسيت از سه روش شبيه سازي مونت كارلو، منحني هاي تورنادو و روش لنگر دوم مرتبه اول استفاده شده است. بر اساس نتايج به دست آمده، تغييرمكان نقطه متصل به ستون حذف شده بيشتر به تغييرات بار مرده و تنش تسليم فولاد حساس است.

Progressive collapse refers to a phenomenon in which a local damage of a primary structural element due to abnormal loads, leads to the failure of partial or whole structural system. Abnormal loads are those loads which are not considered in normal analysis of structures but if applied to the structure, the final damage is not proportional to initial damage. Although most researches in this field are based on deterministic analysis and by using median or nominal values of analysis parameters, for more realistic results, it would be better to consider uncertainty in material specifications and loads. In this regard sensitivity of the response to analysis parameters and loads should be specified. In this paper sensitivity analysis is performed to investigate the uncertainty effects of live load, dead load, modulus of elasticity and steel yield stress on the column removed point displacement. For sensitivity analysis, three methods, Monte Carlo simulation, tornado diagrams and First Order Second Moment (FOSM) method, are used. According to the results, the displacement of the structure is more sensitive to variation of dead load and steel yield stress.