بررسی رفتار سازه فولادی تحت فروپاشی پیشرونده ناشی از انفجار با اعمال اندرکنش خاک- سازه

در هنگام زلزله، پی ساختمان و به طبع آن خود ساختمان به ارتعاش در می آید و باعث حرکت رفت و برگشتی آن در جهت افقی می گردد، انفجار نیز به صورت آزاد شدن ناگهانی و سریع حجم بسیار زیادی انرژی است که تولید نور، گرما، صدا و موج ضربه ای می نماید، از طرفی دیگر با توجه به اینکه در هنگام زلزله امکان انفجار در سازه وجود دارد لذا این دو عامل می تواند باعث خرابی پیشرونده در سازه گردد و مشکلاتی را برای سازه ها بوجود آورد و حتی منجر به ویرانی کل سازه گردد، خرابی پیش رونده را می توان به عنوان یک واکنش زنجیره ای یا انتشار خرابی تعریف کرد که در آن تحت عللی خاص، صدمه موضعی در ناحیه نسبتا کوچکی از سازه رخ می دهد و در شرایطی این صدمه موضعی، به بخش های دیگری از سازه گسترش یافته و در نهایت به خرابی کلی سازه، منتهی می شود، در این پژوهش به مدل سازی ۱۰ نمونه قاب فولادی منظم و نامنظم در ارتفاع تحت خرابی پیش رونده ناشی از انفجار با اعمال اندرکنش خاک و پی پرداخته شده است. پس از تیپ بندی مدل ها، هر یک از آن ها بطور مجزا در نرم افزار اجزای محدود اباکوس مدل سازی شده و برای مقایسه تاثیر خرابی پیش رونده در رفتار قاب فولادی مدل ها در ابتدا مدلسازی بدون حذف ستون و در گام های بعدی مدل های با حذف ستون مورد تحلیل قرار گرفته است و نتایج زیر حاصل شده است، نامنظمی بدون حذف ستون سبب افزایش تنش می گردد بطوریکه تنش در مدل شماره ۶ نسبت به مدل شماره ۱ که منظم است ۰۴/۱۱ درصد بیشتر می باشد. تغییرمکان و دوران در مدل نامنظم نسب به مدل منظم به ترتیب ۴۲/۳ % و ۳۸/۱۸ % افزایش نشان می دهد، این امر نشان دهنده تاثیر منفی نامنظمی در رفتار قاب فولادی تحت انفجار می باشد، در بحث کنترل تنش، در مدل های منظم سناریوی انفجار در میانه ساختمان و حذف ستون میانی تاثیر مخرب تری بر سازه داشته و سبب افزایش ۳۹/۱۵۲ % در تنش های وارد بر سازه می گردد در حالیکه در در مدل های نامنظم سناریوی انفجار در گوشه ساختمان و حذف ستون گوشه در طبقه دوم تاثیر مخرب تری بر سازه داشته و سبب افزایش ۳/۷۶ % در تنش های وارد بر سازه می گردد، در بحث کنترل تغییر مکان، در مدل های منظم و نامنظم سناریوی انفجار در میانه ساختمان و حذف ستون میانی تاثیر مخرب تری بر سازه داشته و سبب افزایش ۶۲/۷۸۴ % در تغییر مکان های وارد بر سازه می گردد. این میزان افزایش در مدل های نامنظم ۵۲/۶۹۷ % می باشد، در بحث کنترل دوران، در مدل های منظم و نامنظم سناریوی انفجار در میانه ساختمان و حذف ستون میانی تاثیر مخرب تری بر سازه داشته و سبب افزایش ۲۱۶% در دوران های وارد بر سازه می گردد. این میزان افزایش در مدل های نامنظم ۵۶/۱۵۹ % می باشد.