بررسی اثر تغییر شکل های الاستیک و پلاستیک بر عملکرد سازه های بلند مرتبه

سازه های بلند مرتبه به دلیل ارتفاع زیاد و پیچیدگی بارگذاری های جانبی، در معرض تغییر شکل های قابل توجه و پدیده های غیرخطی قرار دارند. این پژوهش به بررسی تاثیر تغییر شکل های الاستیک و پلاستیک بر عملکرد سازه های بلند مرتبه اختصاص دارد. یک سازه نمونه ۲۵ طبقه با ارتفاع کل ۱۰۰ متر و مصالح بتن مسلح با مشخصات استاندارد شبیه سازی شد و پاسخ آن تحت بارهای جانبی شامل زلزله و باد بررسی گردید. تحلیل ها شامل مقایسه جابجایی طبقات، توزیع برش ها و لنگرهای انتهایی ستون ها در تحلیل الاستیک و پلاستیک بود. نتایج نشان داد که حداکثر جابجایی طبقات در تحلیل الاستیک ۸.۸ سانتی متر و در تحلیل پلاستیک ۱۱.۸ سانتی متر بود که افزایش ۳۴ درصدی را نشان می دهد. حداکثر لنگر ستون ها از ۲۷۰ کیلو نیوتن متر در تحلیل الاستیک به ۳۵۰ کیلو نیوتن متر در تحلیل پلاستیک رسید (افزایش ۳۰ درصد). همچنین حداکثر برش طبقات فوقانی در تحلیل پلاستیک ۱۲۵ درصد بیشتر از تحلیل الاستیک بود. شکل گیری ۱۲ مفصل پلاستیک و تغییر شکل غیرقابل بازگشت ۱۵ درصدی، اثرات کیفی رفتار غیرخطی سازه را برجسته ساخت. این پژوهش نشان می دهد که تحلیل صرفا الاستیک نمی تواند رفتار واقعی سازه های بلند مرتبه را تحت بارگذاری شدید پیش بینی کند و استفاده از تحلیل غیرخطی پلاستیک برای شناسایی نقاط بحرانی، توزیع واقعی نیروها و بهینه سازی طراحی ضروری است. نتایج ارائه شده می توانند به مهندسین در طراحی مقاوم، ایمن و اقتصادی سازه های بلند مرتبه کمک کنند و ریسک خرابی های موضعی و تجمعی را کاهش دهند.

کلیدواژه ها:

سازه های بلند مرتبه ، تغییر شکل الاستیک ، تغییر شکل پلاستیک ، تحلیل غیرخطی ، جابجایی طبقات ، ظرفیت مقاومتی