بررسی عملکرد سیستم های دوگانه ی قاب خمشی با دیوار برشی فولادی تحت اثر انفجار

امروزه با گسترش حملات تروریستی در بسیاری از نقاط جهان، رویکرد طراحی سازه‌ها در مقابل بارگذاری‌های غیرمتعارف ازجمله انفجار نیز مورد توجه آیین‌نامه‌های طراحی قرارگرفته است. در سال‌های اخیر، از سیستم‌ دوگانه‌ی قاب خمشی با دیوار برشی فولادی در طراحی سازه‌ها به‌عنوان سیستم باربر مقاوم در برابر بارهای جانبی استفاده شده و مزایای متعددی مانند هزینه‌ی ساخت کم، نصب سریع، پتانسیل جذب انرژی بالا، شکل‌پذیری مناسب، افزایش سختی و کاهش تغییرمکان، دیوار برشی فولادی را به عنوان یک سیستم مناسب جهت مقاوم‌سازی سازه‌های موجود تبدیل کرده است بنابراین مطالعه‌ی رفتار این سیستم در برابر بارهای انفجاری نیز ضروری به نظر می‌رسد. در این تحقیق، سازه‌های فولادی قاب‌ خمشی با و بدون دیوار برشی فولادی (3، 6 و 9 طبقه) به‌صورت سه ‌بعدی در نرم‌افزار etabs بر اساس ضوابط آئین‌نامه‌ای طراحی و سپس قاب دو بعدی کناری استخراج و تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی تحت بارگذاری انفجاری در دو سناریو داخل و خارج صفحه‌ی قاب در نرم‌افزار اجزا محدودی abaqus انجام شده و در نهایت امکان رخداد فروریزش پیش‌رونده بررسی و مقایسه شده است. نتایج این تحقیق نشان داد که در سناریوی بارگذاری انفجار داخل صفحه‌ی قاب، سیستم دوگانه‌ی دیوار برشی فولادی عملکرد مناسبی در مقایسه با سیستم قاب خمشی داشته و باعث محدود شدن فروریزش پیش‌رونده گردیده درحالی‌که در سناریوی بارگذاری انفجار خارج از صفحه‌ی قاب به دلیل انتشار موج انفجار بر دیوار برشی فولادی، سیستم قاب خمشی عملکرد بهتری داشته است. همچنین بر اساس مقایسه‌ی شاخص تنومندی (ri) در سناریوهای بارگذاری انفجار داخل و خارج قاب به ترتیب سازه‌های دارای دیوار برشی فولادی و قاب خمشی عملکرد مطلوب‌تری داشته‌اند.

Investigation the performance of Dual Systems Moment-Resisting Frame with Steel Plate Shear Wall Subjected to Blast Loading

Nowadays, with the spread of terrorist attacks in many parts of the world, the design approach to abnormal loadings, such as a blast load, has also become noted of design regulations. In recent years, the dual momentresisting frame system with steel plate shear wall has been used in the design of structures as a loadbearing system and has several advantages such as low construction cost, rapid installation, high energy absorption potential, suitable ductility, Increasing stiffness and decreasing displacement have made the steel plate shear wall as a proper system for retrofing existing structures, so it is necessary to investigate the behavior of this system against blast loads. In this study, momentresisting frame structures with and without steel plate shear wall (3, 6 and 9story) were designed in 3D by ETABS software based on code guidelines and then twodimensional side frame was extracted in order to be analyzed under the effect of blast loading in 2 scenario such as inplane and outplane frame with finite element ABAQUS software and finally the possibility of occurrence progressive collapse were investigated and compared. The results of the present study showed that steel plate shear wall dual system has a suitable performance in comparison to momentresisting frame in the scenario inplane blast loading. It restricted the progressive collapse potential while in the scenario outofplane blast loading because of the blast load wave propagation in steel plate shear wall, then the moment frame has a better performance. Also, according to the Robustness Index (RI) comparison, with regarding to the inplane and outofplane blast loadings, the steel plate shear wall and momentresisting frame structures had the best performance, respectively.