23236

مروري بر روش هاي تحليل عددي سازه ها در خرابي پيشرونده

كارشناسي ارشد

سازه

1396

1399/8/12

دكتر محسنعلي شايانفر

دكتر فواد مهاجري ناو

عمران

اتفاق‌هايي همچون زلزله يا انفجار باعث ايجاد آسيب‌هاي شديد و انهدام قسمتي از اعضاي اصلي سازه مي‌شوند كه اين خرابي موضعي درنتيجه باعث انهدام عضوهاي مجاور و يا انهدام كل سازه مي‌شود، امروزه مقاوم بودن در برابر انهدام پيش‌رونده به خاطر رعايت مسائل اقتصادي خارج از ملاحظات طراحي براي ساختمان‌هاي معمولي مي‌باشد؛ يك روش تحليل دقيق كه عوامل مؤثر و مكانيزم‌هاي مقاومت در برابر انهدام پيش‌رونده را در نظر بگيرد مي‌تواند باعث شناخت جزئيات و ملاحظاتي در طراحي شود؛ مطالعات انجام‌شده در اين زمينه هنوز به تأثير اين جزئيات نپرداخته است و لزوم پژوهشي براي دستيابي به يك چارچوب قابل‌اطمينان در بحث شبيه‌سازي احساس مي‌شود. در اين پژوهش عملكرد قاب بتني ساختماني موجود در ادبيات فني بر اثر حذف ستون مياني بر مبناي روش اجزاء محدود در نرم‌افزار ABAQUS شبيه‌سازي شده و به روش استاتيكي غيرخطي مورد تحليل قرارگرفته و با توجه به نتايج و داده‌هاي آزمايشگاهي صحت سنجي شده است. بدين ترتيب 7 جزء قاب بتني با مشخصات سازه‌اي متفاوت، در برابر انهدام پيشرونده موردمطالعه قرارگرفته است. تغييرات ارتفاع تار خنثي در مقطع تير، رفتار كرنش‌هاي فشاري و كششي در مقاطع كناري و مياني تير، تأثير درصد ميلگردهاي طولي در جابجايي ستون مياني و همچنين ظرفيت قوسي فشاري تير مورد ارزيابي قرارگرفته است. مشاهده مي‌شود كه در نقطه ماكسيمم نمودار عملكرد قوسي، با جابجايي ستون مياني به‌اندازه حدوداً 2 الي 4 درصد از طول خالص دهانه تير، سازه به حداكثر ظرفيت قوسي فشاري خود مي‌رسد. از سوي ديگر با توجه به نتايج به‌دست‌آمده مي‌توان بيان نمود، با تغييرات نسبت درصد ميلگردهاي طولي تير، سازه شاهد تغييرات مثبتي در بهبود عملكردهاي مقاومتي و درنتيجه افزايش مقاومت در برابر خرابي پيشرونده مي‌باشد، به‌عبارت‌ديگر با افزايش درصد ميلگردهاي طولي تير، افزايش ظرفيت عملكرد قوسي فشاري مشاهده مي‌شود.

1399/12/05

A review of numerical analysis methods for structures in progressive collapse

11/2/2020 12:00:00 AM

A high-rise building must have the stability needed to withstand failure to ensure the safety of people. Events such as earthquakes or explosions can cause severe damage and destruction of part of the main members of the structure, which results in the destruction of adjacent members or the entire structure. Nowadays, being resistant to progressive collapse due to economic issues is beyond the design considerations for ordinary buildings; A detailed analysis method that considers the effective factors and mechanisms of resistance to progressive collapse can identify details and considerations in the design; Studies in this field have not yet studied the impact of these details and the need for research to achieve a reliable framework in simulation is felt. In this research, the performance of reinforced concrete frame in the literature has been simulated by finite element method in ABAQUS software and has been validated according to the results and laboratory data. This research also seeks to evaluate the details of a simulation method to obtain high-precision results and to provide a reliable framework for predicting the behavior of reinforced concrete frames. Thus, 7 reinforced concrete frames with different structural characteristics have been studied against progressive collapse. Neutral axis changes, stress and strain behavior in beam sections, the effect of the ratio of longitudinal rebars on the displacement of the middle column and also the compressive arch action capacity of the beam have been evaluated. The results show that the vertical displacement of the removed middle column in the studied structures is in the range of 9 to 13% of the beam span length. Also, the structure that has the highest ratio of longitudinal rebar, compared to other models with the same compressive strength of concrete, has the highest displacement. It can also be stated that changes in the ratio of longitudinal rebars have a significant effect on the compressive arch action capacity of the beams.

خرابي پيشرونده , قاب خمشي بتني , انهدام پيشرونده , آباكوس , اجزا محدود

Progressive collapse , Reinforced concrete structure , Compressive arch action