تحلیل احتمالاتی عملکرد سازه‌ها‌ی قاب خمشی فولادی تحت ضربه‌ی وسایل نقلیه

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

2 گروه مهندسی عمران، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

3 گروه مهندسی عمران، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

doi
10.22060/ceej.2020.18828.6975
چکیده

در چند دهه‌­ی اخیر، با گسترش حوادث غیرطبیعی مانند آتش­‌سوزی، انفجار و برخورد وسایل نقلیه، مطالعه­‌ی رفتار سازه‌­ها تحت اثر بارگذاری‌های نامتعارف مورد توجه پژوهشگران و مهندسین سازه قرار­ گرفته است. در میان سناریوهای مختلف بارهای ضرب‌ه­ای، برخورد تصادفی یا عمدی وسایل نقلیه­‌ی سبک و سنگین به ستون­ خارجی ساختمان­‌های­ فولادی به ‌عنوان یک­ موضوع تحقیقی و کاربردی حائز اهمیت می­‌باشد. از آنجا که بارهای ضربه‌­ای ناشی از برخورد وسایل نقلیه به ساختمان­‌ها در طراحی لحاظ نمی­‌شوند، شایسته است اثر این بارها، بر عملکرد غیرخطی سازه‌­ها مورد مطالعه قرار گیرد. در این تحقیق، سازه­‌های قاب خمشی فولادی 2، 5، 8 و 12 طبقه با شکل­‌پذیری متوسط برای بارهای ثقلی و لرزه‌­ای طراحی شده و سپس تحلیل­‌های­ دینامیکی غیرخطی تحت بارهای ضربه­‌ای ناشی از برخورد وسیله‌­ی نقلیه‌­ی سبک و سنگین به ستون گوشه‌­ی محور کناری توسط نرم‌افزار OpenSees انجام‌ و منحنی­‌های­ شکنندگی برای سطوح مختلف خسارت ارائه شده است. در نهایت پاسخ‌های سازه­‌های مورد مطالعه تحت اثر ضربه­‌ی برخورد با سرعت‌­های مختلف تا رخداد ناپایداری دینامیکی بررسی و مقایسه شده‌­اند. نتایج نشان داد که ضربه‌­ی ناشی از برخورد وسیله‌­ی نقلیه­‌ی سبک با سرعت­‌های 80، 100، 140 و 130 کیلومتر بر ساعت و ضربه­ی ناشی از برخورد وسیله‌­ی نقلیه­‌ی سنگین با سرعت­‌های 50، 60، 80 و 70 کیلومتر بر ساعت، به ترتیب باعث رخداد ناپایداری دینامیکی در قا­ب‌­های 2، 5، 8 و 12 طبقه­‌ی مورد نظر شده است.