رفتار غیرخطی ساختمان بتن مسلح مقاوم‌سازی شده با CFRP تحت خرابی پیشرونده به روش مسیرجایگزین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران

چکیده

گسترش یک خرابی موضعی اولیه از یک عضو به عضو دیگر و در نتیجه تخریب کلی سازه یا بخش بزرگی از آن خرابی پیشرونده تعریف می‌شود. وقوع حوادث مختلفی از قبیل انفجار، آتش‌سوزی، برخورد وسایل نقلیه، خطا در محاسبات یا ساخت می‌تواند این نوع خسارت را در سازه ایجاد نماید. اگرچه احتمال وقوع تخریب پیشرونده در ساختمانهای معمولی قابل توجه نیست اما این پدیده می‌تواند در ساختمانهایی که در طبقه‌بندی با اهمیت خیلی زیاد قرار می‌گیرند تلفات انسانی،خسارات اقتصادی و تهدیدات امنیتی زیادی به همراه داشته باشد. در این تحقیق روش تحلیل خرابی پیشرونده مختصراً بیان  شده و سپس رفتار یک سازه 7 طبقه بتن مسلح متشکل از سیستم قاب خشمی ویژه که در برابر نیروهای لرزه‌ای طراحی شده است تحت تخریب پیشرونده مطابق با آیین‌نامه UFC-4-023-03 بر اساس روش مسیر جایگزین با استفاده از نرم‌افزار SAP مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. مشاهده می‌شود که سازه قادر به تامین الزامات UFC نمی‌باشد. بنابراین تیرهای ضعیف با پلیمرهای مسلح به الیاف کربن CFRP در خمش تقویت شدند. نتایج تحلیل بیانگر این است که روش اتخاذ شده پیوستگی و مقاومت را در تیرهای مجاور ستون حذف شده به طور قابل توجهی بهبود بخشیده و توزیع مفاصل پلاستیک رضایت‌بخش است. در نتیجه خسارت بصورت موضعی باقی می‌ماند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Nonlinear Behavior of a Reinforced Concrete (RC) Building Strengthened with CFRP Under Progressive Collapse Based on Alternate Path Method

نویسندگان [English]

  • ali delfani
  • armin aziminejhad
  • abdolreza sarvghadmoghaddam
چکیده [English]

The spread of an initial local failure from element to element, eventually resulting in the collapse of an entire structure or a disproportionately large part of it is defined as progressive collapse. Occurrence of events such as blast, firing, vehicle collision and error in design calculations or construction could cause local damages to structures. Although prospect of progressive collapse is not considered in ordinary buildings, such incident could result in significant human casualties, economic losses, and security threats in buildings which fall into very high importance categories. In this paper progressive collapse analysis is briefly presented and then nonlinear behavior of a seven-story reinforced concrete building with special resisting moment frame designed against seismic loads is evaluated under progressive collapse in accordance with Unified Facilities Criteria, UFC4-023-03 code, based on alternate path method using SAP software. It is observed that the structure is unable to meet the requirements presented in the UFC. Thus, weak beams were strengthened in flexure by carbon reinforced polymer (CFRP) fabrics. Results of the analysis indicate that the adopted method greatly enhances continuity and strength in beams adjacent to the lost column and hence in plastic hinge development, remaining the damage to be local.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Progressive collapse
  • Alternate path
  • Reinforced Concrete
  • FRP
  • Nonlinear Dynamic Analysis