15640

15640

بررسي مقاومت قاب هاي بتني در برابر انهدام پيش رونده با در نظر گرفتن نرخ كرنش

دكتري تخصصي

سازه

بهمن ماه 1394

بهمن ماه 1394

دكتر رضا عباس نيا

عمران

چكيده در سال¬هاي اخير، توسعه راهبردهاي جديد براي جلوگيري از وقوع انهدام پيش¬رونده در سازه¬ها، به طور گسترده¬اي مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به آنكه تغييرشكل¬هايي كه در هنگام انهدام پيش¬رونده رخ مي¬دهد، بسيار بيشتر از حد متداولي است كه در ساختمان¬ها و در هنگام طراحي درنظر گرفته مي-شود، تئوري¬هاي معمول تحليل سازه¬ها را نمي¬توان در مورد اين حالت خاص بكار گرفت. بر همين مبنا، در تحقيق حاضر، چارچوبي تحليلي براي ارزيابي وضعيت قاب¬هاي بتني مسلح در شرايط تغييرشكل¬هاي بزرگ حاكم بر تيرهاي متصل به ستون حذف¬شده توسعه يافته است. در توسعه اين مفهوم، از تغييرشكل¬هاي خمشي در مقايسه با تغييرشكل¬هاي بزرگ ناشي از انهدام پيش¬رونده صرف¬نظر مي¬شود. با بكارگيري يك منحني مشخصه الاستوپلاستيك براي بتن، وضعيت توزيع تنش در دو انتهاي تير مورد بحث قرار گرفته و بر مبناي آن، حالت تنش و كرنش در هر يك از دو انتها توصيف شده و مقادير متناظر مقاومت حاصله و همچنين جابجايي ايجاد¬شده محاسبه مي¬شوند. اين چارچوب توسعه¬يافته، نوآوري اصلي تحقيق حاضر است كه بر اساس آن و با استفاده از الگوي رفتاري ايده¬آل¬سازي¬شده بار در برابر جابجايي قائم اتصال بالاي ستون حذف¬شده، مدلي تحليلي براي استخراج منحني رفتاري قاب¬هاي بتني مسلح تحت سناريوي حذف ستون، توسعه مي¬يابد. بر مبناي اين مدل، معياري براي تعيين پايداري قاب¬هاي بتني مسلح در برابر انهدام پيش¬رونده ناشي از حذف ستون معرفي مي¬گردد.كاربردي بودن مدل براي مهندسان، درك آسان، برطرف¬كردن تناقضات موجود در ادبيات فني و يكبار اجرا بودن، خصوصيات اصلي است كه مدنظر قرار گرفته و مي¬توان آنها را به عنوان تمايز مدل پيشنهادي با مدل¬هاي موجود دانست. توسعه مدل، در دو فاز استاتيكي (فصل چهارم) و ديناميكي (فصل پنجم) به صورت جداگانه دنبال شده است. براي توسعه مدل در شرايط ديناميكي حاكم بر مساله، اثرات نرخ كرنش بالا در رفتار مصالح (شامل مقاومت، مدول الاستيسيته و مانند اينها) به عنوان معيار اصلي درنظر گرفته شده است. براي رسيدن به اين هدف، مطابق آنچه در ادبيات فني متداول بوده، از ضرايب بهبود ديناميكي استفاده شده و البته مبناي اين انتخاب نيز تشريح گرديده است. اعتبارسنجي مدل پيشنهادي بر مبناي مجموعه¬اي كامل و فراگير از تحليل¬هاي آزمايشگاهي و عددي، در هر دو فاز استاتيكي و ديناميكي به صورت كامل انجام شده است. مطالعه اعتبارسنجي انجام¬شده نشان مي¬دهد كه مدل پيشنهادي چارچوبي مطمئن براي ارزيابي رفتار قاب¬هاي بتني مسلح تحت انهدام پيش¬رونده ناشي از حذف ستون مياني در هر دو فاز استاتيكي و ديناميكي فراهم مي¬نمايد. واژه‌هاي كليدي:انهدام پيش¬رونده، قاب بتني مسلح، سناريوي حذف ستون، نرخ كرنش، مقاومت سازه¬اي