تاثیر سیستم باربر جانبی بر خرابی پیشرونده لرزه‌‌ای در قاب‌‌های فولادی تحت سناریوهای حذف ستون

خرابی پیش رونده لرزه ای به این مفهوم است که در حین رخداد زلزله، برخی از المان های سازه به علت انفجار ناشی از زلزله ‌‌و یا مشکلات طراحی یا اجرا زودتر از انتظار به آستانه شکست رسیده و با حذف این المان ها از سیستم سازه ای و افزایش تنش در المان های مجاور، خرابی گسترده در کل یا بخشی از سازه ایجاد می گردد. در این تحقیق پتانسیل خرابی پیش رونده لرزه ای در قاب های فولادی با سیستم های مختلف سازه ای ارزیابی گردید. یک قاب فولادی 3 طبقه با سیستم های مهاربندی متفاوت توسط المان های تیر- ستون غیرخطی موجود در نرم افزار اپنسیس مدلسازی گردید. سپس مدل ها تحت تحلیل دینامیکی غیرخطی قرار گرفت و نتایج مربوط به تحریک زلزله و خرابی پیشرونده در نرم افزار اکسل و متلب به صورت نمودار و آمار بررسی شد. سیستم های سازه ای در در این تحقیق عبارت بودند از: قاب خمشی، قاب مهاربندی ضربدری، مهاربندی واگرا و مهاربندی زانویی. نتایج نشان داد که جابه جایی ماندگار در قاب خمشی مجهز شده به مهاربند ضربدری تحت زلزله السنترو، کوبه و سانفرناندو به ترتیب کاهش 7 و 35 و 40 درصدی نسبت به قاب خمشی داشته است. حذف ستون کناری با توجه به اینکه در کنار قاب قرار گرفته و تنها به یک تیر در گره بالایی خود متصل است، مقادیر بیشتری از پاسخ را ثبت نموده و همچنین قاب ها با تعداد طبقه بیشتر، کمتر تحت تاثیر حذف ستون قرار گرفته اند.

effect of lateral load-resisting systems on seismic progressive collapse of steel moment-frames cconsidering column-removal scenarios

seismic progressive collapse conceptually means that during an earthquake event, some of the key elements of the structure reach the threshold of premature failure, for example, due to explosion caused by earthquake or design/operation problems. this process results in removing the damaged elements, redistributing unbalanced internal forces/moments, and increasing the stress in the adjacent elements, which is followed by local and/or global collapse of the structure. in this study, the seismic progressive collapse potential of steel moment frames with different structural systems was evaluated. 3-storey steel frame structures were simulated by the nonlinear beam-column element model with distributed plastic hinges that were available in the opensees software. nonlinear dynamic analyses were done on the models subjected to the earthquake records. the progressive collapse was then assessed using the statistical analysis and graphical results’ interpretation/presentation in excel software and matlab program. the structural systems included bending moment-frame systems, concentrically- and eccentrically-braced systems, as well as knee-braced system. the removal of the side-column resulted in higher value of the seismic response; the reason was that the side-column was linked to the frame only due to the beam connected to its upper node.