اثرات مدل سازی مفاصل پلاستیک اتصالات صلب بر مقاومت خرابی پیشرونده قاب های خمشی فولادی

امروزه استفاده از سیستم های قاب خمشی فولادی به عنوان یک سیستم باربر جانبی کارآمد در برابر نیروهای لرزه ای مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه تاثیر مدل سازی مفاصل پلاستیک اتصالات صلب بر مقاومت سازه های قاب خمشی فولادی در برابر خرابی پیشرونده بررسی شده است. برای مطالعه رفتار خرابی پیشرونده ساختمان های نمونه، دو مدل سازه ۳ و ۵ طبقه طراحی شده و سپس تعریف و مدل سازی مفاصل پلاستیک در دو حالت مختلف انجام شده است. در حالت اول مفاصل پلاستیک صرفا برای اعضای تیر و ستون مدل سازی شدند و در حالت دوم مفاصل پلاستیک علاوه بر اعضای تیر و ستون برای اتصالات نیز در نظر گرفته شده اند. اتصالات بررسی شده شامل پنج نوع مختلف اتصال صلب شامل WFP ، WBH، WCPinWUF، WUF-B و Welded top and bottom haunch بودند. ارزیابی پتانسیل خرابی پیشرونده سازه های مذکور به ازای حذف ستون های پیرامونی و داخلی به روش مسیر جایگزین استاتیکی غیرخطی مطابق آیین نامه UFC انجام گرفته است. نتایج تجزیه و تحلیل ها نشان می دهند که با تعریف و اعمال همزمان مفاصل پلاستیک در محل اتصالات و اعضای تیر و ستون، سازه مقاومت کمتری در برابر خرابی پیشرونده از خود نشان می دهد و مقاومت سازه به مقدار واقعی خود نزدیک تر می شود. مدل سازی همزمان مفاصل پلاستیک برای اتصالات و اعضا در کمترین حالت ۲۰% و در بیشترین حالت ۳۷% بر روی کاهش مقاومت سازه در برابر خرابی پیشرونده تاثیر می گذارد. لذا مدل سازی مفاصل پلاستیک اتصالات و اعضا به صورت همزمان باید به عنوان یک اصل بسیار مهم در نظر گرفته شود. با توجه به نتایج مقایسه ای می توان نتیجه گرفت که اتصال WCPinWUF و WUF-B به ترتیب بهترین رفتار و ضعیف ترین عملکرد را نسبت به سایر اتصالات در برابر خرابی پیشرونده نشان می دهند.

کلیدواژه ها:

خرابی پیشرونده ، قاب خمشی فولادی ، مفصل پلاستیک ، روش مسیر جایگزین ، تحلیل استاتیکی غیرخطی