تحلیل عددی انهدام پیش رونده در ساختمان بلند فولادی با پلان مربعی و حیاط مرکزی تحت حذف ستون بحرانی

انهدام پیش رونده به عنوان یکی از پیچیده ترین چالش های طراحی سازه های بلند، زمانی رخ می دهد که خرابی موضعی یک عضو باربر منجر به گسیختگی زنجیره ای و فروپاشی کلی سازه شود. در این پژوهش، رفتار یک ساختمان ۱۵ طبقه فولادی با پلان مربعی و حیاط مرکزی تحت سناریوی حذف ستون بحرانی در طبقه همکف مورد بررسی عددی قرار گرفته است. مدل سازی با نرم افزار انجام شد و تحلیل شبه استاتیکی برای ارزیابی مسیرهای جایگزین انتقال بار، تغییرشکل های موضعی و مکانیزم های خرابی به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که هندسه پلان و وجود حیاط مرکزی، همراه با موقعیت ستون حذف شده، نقش تعیین کننده ای در الگوی گسترش خرابی دارند. در حالت اولیه، ضریب بار بحرانی سازه برابر با λ = ۱۰۸۱۴.۱۳ تن بود. حذف ستون های منتخب موجب کاهش قابل توجه ظرفیت باربری شد؛ به طور نمونه، حذف ستون B-۱ ضریب بار بحرانی را به ۵۷۱۷.۹ تن کاهش داد و شاخص حساسیت آن به ۰.۴۷ رسید، که نشان دهنده بیشترین آسیب پذیری در میان ستون های بررسی شده است. همچنین حذف ستون C-۳ با ضریب بار بحرانی ۵۴۱۸.۳ تن و شاخص حساسیت ۰.۵۰ به عنوان عضو کلیدی شناسایی شد. در مقابل، حذف ستون های A-۱ و D-۳ کاهش کمتری ایجاد کردند و شاخص حساسیت آن ها به ترتیب ۰.۳۴ و ۰.۳۶ بود. این نتایج کمی نشان می دهد که موقعیت ستون حذف شده تاثیر مستقیم بر تمرکز تنش، تغییر مسیر باربری در قاب های پیرامونی و کاهش پایداری کلی سازه دارد. همچنین نوع سیستم باربر جانبی و جزئیات اتصال اعضا بر ظرفیت جذب انرژی و توانایی سازه در کنترل خرابی تاثیر مستقیم داشت. این مطالعه اهمیت طراحی مبتنی بر عملکرد، ایجاد مسیرهای باربری چندگانه و استفاده از مهاربندهای هدفمند برای مقاوم سازی سازه های بلند را تاکید می کند. یافته ها می توانند به تدوین راهکارهای عملی برای افزایش تاب آوری شهری و کاهش ریسک فروپاشی تدریجی در ساختمان های حیاتی کمک کنند.

کلیدواژه ها:

پیش رونده ، ساختمان بلند فولادی ، حذف ستون بحرانی ، پلان مربعی ، حیاط مرکزی