دانشجو: آقای راشد احمدی
استاد راهنما: دکتر افشین مشکوه الدینی
زمان: ۲۷ بهمن ماه ۱۴۰۳ ساعت: ۰۹:۳۰
مکان: دانشکده فنی و مهندسی کلاس ۲۰۳
چکیده:پایداری سازه همیشه در مبحث طراحی و تحلیل سازهها امری حیاتی بوده است. خرابی پیشرونده یکی از مکانیزمهایی است که در اثر بارگذاری غیرعادی منجر به فروپاشی سازه میشود. این پدیده به صورت گسترش یک خرابی موضعی اولیه از عضوی به عضو دیگر تعریف میشود، که در نهایت ممکن است به گسیختگی کامل سازه یا بخش بزرگی از آن بیانجامد. دو عامل اصلی در وقوع این نوع خرابی دخیل هستند: اول، بارگذاری غیرعادی که باعث ایجاد خرابی اولیه در اعضای سازهای میشود، و دوم، عدم وجود ویژگیهایی مانند پیوستگی، شکلپذیری و درجه نامعینی کافی در سازه که موجب گسترش خرابی میگردد. هدف طراحی مهندسی در برابر خرابی پیشرونده، تأمین استحکام سازه بهگونهای است که تحت شرایط بارگذاری شدید، از جمله زلزله، پایداری خود را حفظ کند. به همین دلیل، باید رفتار اعضای بحرانی سازه، که خرابی آنها ممکن است منجر به فروپاشی بخشی یا کل سازه شود، بهدقت بررسی شود.
تابآوری در سازهها به معنای توانایی یک سازه در مقاومت در برابر تغییرات، بارهای غیرمنتظره و شرایط بحرانی است، بدون اینکه دچار خرابی یا تغییرات قابل توجه در عملکرد شود. این مفهوم نه تنها به تحمل بارهای استاتیک و دینامیک مربوط میشود، بلکه به توانایی سازه برای بازیابی و بازسازی خود در صورت مواجهه با شرایط سخت و تغییرات غیرمعمول نیز اشاره دارد. تابآوری ساختاری شامل مجموعهای از ویژگیها مانند انعطافپذیری، تطبیقپذیری، و پایداری در برابر فشارهای مختلف است که میتواند در برابر زلزلهها، بادهای شدید، سیلابها، و دیگر حوادث طبیعی، مقاومت نشان دهد. علاوه بر این، در طراحی سازهها باید قابلیت ارزیابی خطرات مختلف و تحلیل نحوه واکنش سازه در برابر این خطرات مورد توجه قرار گیرد تا از آسیبهای جدی به سازه جلوگیری شود. مفهوم تابآوری همچنین به استفاده از مواد و فناوریهای جدید در ساختوساز نیز اشاره دارد که به مهندسان کمک میکند تا سازهها را به گونهای طراحی کنند که علاوه بر پایداری، توانایی تطبیق و انطباق با شرایط متغیر محیطی را نیز داشته باشند.
در این تحقیق، عملکرد لرزهای یک سازه قاب خمشی محیطی با ارتفاع ۱۰ و ۲۰ و ۳۰ طبقه، تحت اثرات خرابی پیشرونده ناشی از زلزلههای حوزه نزدیک مورد بررسی قرار گرفته است. مجموعهای از تحلیلهای پیشرفته، شامل تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی و دینامیکی غیرخطی فزاینده (IDA) انجام شدهاند. در هر کدام از سازهها سه سناریو حذف ستون برای بررسی نمود اثرات پدیده خرابی پیشرونده بر روی منحنی دینامیکی فزاینده، تاب آوری سازه و سایر پاسخها در نظر گرفته شده است.
نتایج این پژوهش نشان میدهد که وجود پالس سرعت در رکوردهای زلزله حوزه نزدیک تأثیر قابلتوجهی بر پارامترهای پاسخ لرزهای سازه داشته است. بیشترین میزان تغییرشکلها در طبقات میانی مشاهده شد. همچنین، در سناریوهای مختلف حذف المان تفاوت چشمگیری در پاسخها به نسبت سازه آسیب ندیده ایجاد نمی کنند. در نهایت، مشخص شد سازه قاب خمشی محیطی دسته شده، حتی با وجود حذف ستون، به دلیل رعایت اصول طراحی نظیر محدودیت جابجایی نسبی طبقات و اصل ستون قوی – تیر ضعیف، همچنان عملکرد پایدار و ایمنی کافی را تحت بارگذاری شدید از خود نشان میدهد.
|