ارزیابی عملکرد قابهای خمشی فولادی در برابر خرابی پیشرونده با تاکید بر نوع و میزان شکل پذیری اتصالات

ارزیابی پدیده خرابی پیش رونده به عنوان یک مکانیزم کلیدی در گسیختگی نامتقارن سازه های فولادی نیازمند تحلیل دینامیکی و لحاظ نمودن رفتار غیر خطی اتصالات می باشد. مطالعه حاضر به مقایسه پاسخ قاب های خمشی فولادی با دو نوع اتصال صلب و اتصال صفحات کناری تحت سناریوی حذف آنی ستون با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی می پردازد. در این پژوهش تاثیر ارتفاع قاب های خمشی فولادی سازه های ۱۰ و ۱۶ طبقه، موقعیت ستون حذف شده در ۶ سناریوی مختلف و سیستم اتصال بر رفتار دینامیکی خرابی مورد بررسی قرار گرفته است. مدل سازی در نرم افزار OpenSees با در نظر گرفتن مشخصات غیرخطی مصالح و مفاصل پلاستیک انجام شده است. یافته ها مشخص نمود که بحرانی ترین وضعیت در ارتفاعات حذف ستون میانی واقع در تر از همکف می باشد. در این شرایط حداکثر جابجایی بام برای قاب های ۱۰ و ۱۶ طبقه به ترتیب مقادیر ۰.۰۹۱۰ و ۰.۱۶۸۰ متر ثبت شد. جایگزینی اتصال صلب با اتصال صفحات کناری کاهشی در محدوده ۱۸ تا ۲۳ درصد در بیشینه جابجایی بام ایجاد نمود؛ به طوری که در مدل ۱۶ طبقه اختلاف جابجایی مطلق به میزان ۰.۰۳۷ متر کاهش یافت. همچنین با افزایش ارتفاع پاسخ سازه از یک رفتار تک پیک و مستهلک شونده به پاسخی نامتقارن و چندوجهی با حضور مودهای بالاتر تغییر حالت داد. در نتیجه گیری نهایی اتصال صفحات کناری با ارتقای شکل پذیری و فراهم سازی مسیرهای جایگزین برای بازتوزیع بار به عنوان گزینه ای کارآمد جهت کاهش شدت خرابی پیش رونده در سازه های میان مرتبه و بلند معرفی می گردد.

کلیدواژه ها:

خرابی پیش رونده ، لرزه ای ، اتصال صفحات کناری ، اتصالات شکل پذیر ، قاب خمشی فولادی ، حذف ستون