22496

بررسي پتانسيل تخريب پيشرونده بر سازه‌هاي فولادي با سيستم دوگانه تحت اثر برخورد وسيله نقليه

كارشناسي ارشد

سازه

1396

1399/4/11

دكتر وحيد بروجرديان

عمران

خرابي پيش‌رونده شاخه‌اي از تحقيقات است كه در چند سال اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته است. اهميت اين موضوع تا اين حد مي‌باشد كه ظرف ده سال گذشته ضمن وارد شدن موضوع طراحي در برابر تخريب پيش‌رونده در بسياري از آيين نامه‌هاي طراحي، دستورالعمل‌هاي ويژه‌اي نيز تهيه و تدوين شده است كه در همين مدت چند بار مورد ويرايش و بازبيني قرار گرفته است. استانداردهاي جاري كه براي طراحي سازه ها در برابر بارهاي معمول استفاده مي شوند، عموما از درجاتي از مقاومت و شكل پذيري موجود در يك سيستم سازه اي براي مقاومت در برابر بارهاي ناگهاني و پيشگيري از تخريب پيش‌رونده بهره مي برند. در اين تحقيق به بررسي برخورد كاميون با ستون‌هاي يك سازه فولادي چهارطبقه با سيستم باربر جانبي دوگانه در يك جهت و سيستم قاب خمشي در جهت ديگر پرداخته شده است. بدين منظور ابتدا سازه مذكور در نرم‌افزار عناصر محدود ETABS مدلسازي شده است و سپس جهت بررسي برخورد وسيله نقليه با سازه، شبيه سازي در نرم‌افزار اجزاي محدود ABAQUS پرداخته شده است. جهت صحت‌سنجي فرآيند مدل‌سازي اعمال ضربه بر ستون فولادي، از نتايج آزمايشگاهي موجود در زمينه برخورد با ستون فولادي استفاده شده است. تحليل‌هاي مختلفي جهت بررسي پارامترهاي جرم ضربه‌زننده، سرعت ضربه‌زننده، موقعيت برخورد ضربه‌زننده و موقعيت ستون مورد ضربه، صورت گرفته است. نتايج نشان داد كه با افزايش جرم و سرعت ضربه‌زننده، خرابي در ستون موردضربه و سازه افزايش مي‌يابد. همچنين موقعيت ضربه‌زننده از سطح زمين بر ميزان خرابي ايجاد شده در ستون و سازه تاثير بسزايي دارد، به طوريكه با افزايش ارتفاع ضربه‌زننده از سطح زمين، خرابي از پايين ستون به سمت بالاي ستون هدايت مي‌گردد. همچنين نتايج نشان داده است كه ستون‌هاي گوشه نسبت به ستون‌هاي كناري در برابر ضربه و خرابي پيشرونده آسيب‌پذيرتر هستند و مهاربندها تاثير مثبتي بر كاهش ميزان خرابي در سازه داشته‌اند به طوري كه وجود مهاربند به موازات جهت ضربه باعث كاهش خرابي و تغييرشكل در ستون مورد ضربه مي‌شود.

1399/07/05

Progressive collapse of steel structure with dual system subjected to vehicle impact

7/1/2020 12:00:00 AM

Progressive collapse is a branch of research that has received a great deal of attention in recent years. The importance of this issue is such that in the last ten years, while the subject of design has been introduced against the progressive collapse of many design regulations, special instructions have also been prepared and compiled, which have been edited and revised several times during this period. Current standards used to design structures against normal loads generally use some degree of strength and ductility in a structural system to withstand sudden loads and prevent progressive collapse. This study examines the truck's collision with the columns of a four-story steel structure with a dual lateral bearing system in one direction and a bending frame system in the other. For this purpose, first the mentioned structure is modeled in ETABS software and then to simulate the vehicle's collision with the structure, simulation in ABAQUS finite element software is discussed. To validate the process of modeling the impact on the steel column, the existing laboratory results in the field of impact with the steel column have been used. Various analyzes have been performed to investigate the parameters of the striker mass, the striker rate, the impact position of the striker and the position of the affected column. The results showed that with increasing mass and speed of the striker, damage to the affected column and structure increases. Also, the position of the striker from the ground has a significant effect on the amount of damage caused to the column and the structure, so that by increasing the height of the striker from the ground, the damage is directed from the bottom of the column to the top of the column. The results also show that corner columns are more vulnerable to impact and progressive collapse than side columns, and braces have a positive effect on reducing the amount of damage in the structure, so that the presence of braces parallel to the impact reduces damage and deformation in the affected column.