نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

رابطه ضریب افزایش بار دینامیکی در تحلیل واژگونی (خرابی) پیشرونده سازه‌های فولادی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری سازه، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
2 استاد گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
10.22034/jss.2011.238592
چکیده
واژگونی (خرابی) پیشرونده پدیده‌ای است که در آن یک خسارت جزیی یا شکست موضعی باعث خرابی کل سازه یا قسمت زیادی از آن می‌شود. برای بررسی خرابی پیشرونده سازه‌ها، سه روش تحلیل استاتیکی خطی، استاتیکی غیرخطی و دینامیکی غیر خطی توسط دستورالعمل‌های طراحی در نظر گرفته شده است. در این دستورالعمل‌ها در صورت انجام تحلیل استاتیکی باید بار ثقلی وارد بر دهانه شامل ستون حذف شده را در عدد ثابت ۲ ضرب نمود. به عبارت دیگر برای اینکه پاسخ سازه در تحلیل دینامیکی غیر خطی با پاسخ سازه در تحلیل های استاتیکی برابر باشد این ضریب بار اعمال می‌شود. استفاده از ضریب بار ثابت، تنها در صورتی صحیح است که سازه دارای رفتار ارتجاعی باشد. با توجه به طراحی بهینه سازه‌ها، فرض رفتار ارتجاعی پس از حذف یکی از ستون‌ها بسیار محافظه کارانه است. به همین دلیل ارائه یک رابطه برای ضریب بار دینامیکی که رفتار غیرارتجاعی سازه را در نظر بگیرد ضرورت دارد. در این مقاله با استفاده از منحنی بار-تغییرمکان و منحنی ظرفیت یک تیر فولادی دو سر گیردار، رابطه های صریح برای ضریب افزایش بار دینامیکی بر حسب شکل‌پذیری سازه برای دو رفتار ارتجاعی-خمیری کامل و رفتار ارتجاعی-خمیری با اثر کابلی ارائه شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Dynamic Increase Factor for Progressive Collapse Analysis of Steel Structures

نویسندگان English

Arash Naji 1
Fereydoon Irani 2
چکیده English

Progressive collapse refers to a phenomenon in which a local damage of a primary structural element leads to the failure of partial or whole structural system. To investigate the progressive collapse of structures, three analysis procedures: linear static, nonlinear static and nonlinear dynamic procedures can be used. For static analysis, the gravity force applied on the column removed bay should multiply by a constant factor 2. Using a constant Dynamic Increase Factor (DIF) is appropriate only for elastic systems. According to optimal design of structures, assuming elastic behavior after column removal scenario is conservative. Thus, it is necessary to establish expression for DIF that consider inelastic response. In this paper, using load-displacement and capacity curve of a clamped-clamped steel beam, an explicit expression for DIF is established for elastic-perfectly plastic and elastic-plastic with catenary action behavior.

کلیدواژه‌ها English

Progressive Collapse
Steel Structures
Dynamic Increase Factor
Capacity Curve
Cantenary Action