دانلود پیشینه تحقیق و مبانی فروپاشی پیش رونده
فرمت ورد قابل ویرایش
شامل: 47 صفحه
منابع کامل
تعریف آسیب سازهای
منظور از آسیب سازهای، تغییرات ایجاد شده در سازه که اثرات منفی بر کارائی و عملکرد آن دارد، میباشد. وجود آسیب میتواند بر رفتار سازه اثر خطی یا غیر خطی داشته باشد. منظور از اثر خطی این است که چنانچه رفتار سازه پیش از وقوع آسیب در محدودهی الاستیک باشد، پس از آسیب دیدگی نیز در این محدوده باقی میماند. در مقابل، اثر غیر خطی سبب بروز رفتار پلاستیک در سازه میگردد. از آنجائیکه آسیب، یک پدیدهی موضعی است، لذا ممکن است تاثیر قابل ملاحظهای بر رفتار سازه در فرکانسهای پائین نداشته باشد. برای رفع این مشکل بایستی محدودهی فرکانسی وسیعتری مورد بررسی قرار گیرد. علاوه بر این، شرایط محیطی و تغییر کاربری نیز سبب تغییر رفتار سازه شده و امکان تشخیص آسیب را دشوار میسازد[1, 2].
تعریف فروپاشی پیش رونده
در تفسیر ASCE7، فروپاشی پیش رونده به صورت گسترش گسیختگی اولیهی موضعی از المانی به المان دیگر، که در نهایت سبب فروپاشی کل سازه و یا بخش اعظمی از آن میشود، تعریف میگردد [9]. عوامل مختلفی میتوانند باعث آسیب موضعی و در نتیجهی آن فروپاشی پیش رونده، سازه شوند. از جمله مهمترین این عوامل، بارگذاری بیش از حد، وقوع انفجار در سازه و یا برخورد شدید با اجزای سازه میباشد. در اثر هریک از عوامل ذکر شده، ممکن است یک یا چند المان باربر کلیدي درسازه آسیب ببیند که در نهایت سازه دچار فروپاشی پیش رونده گردد. در تحلیل سازه، هنگامی فروپاشی پیش رونده رخ میدهد که یک یا تعداد بیشتری از اعضای سازهای دچار گسیختگی شوند. گسیختگی اعضای سازهای، منجر به باز توزیع بار در سایر المانهای سازه میگردد. این امر سبب تغییر در توزیع سختی سازه، الگوی اعمال بار و یا تغییر در شرایط مرزی سازه میشود. نتایج اولیه این گسیختگی، بیشتر در اعمال بار و نیروی اضافه به اعضا و نارسایی و گسیختگی المانهای سازهای دیگر نمود پیدا میکند[9-11].
فروپاشی پیش رونده اغلب به علت ایجاد آسیب، در اثر عوامل متفاوت از جمله بروز فروپاشی، زنگ زدگی، پوسیدگی ، خطای ناشی از ساخت و ... در یک عضو بحرانی در سازه، رخ میدهد. به عبارت دیگر در جریان مکانیسم فروپاشی پیشرونده، گاهی میزان تخریب بسیار فراتر از اثر عامل پدید آورندهی آن میباشد.
بارهای غیرعادی
فروپاشی پیشرونده ممکن است در اثر مجموعهی وسیعی از بارهای غیرعادی آغاز شود. از آنجائیکه احتمال وقوع این خطرات کم میباشد، در طراحی سازه در نظر گرفته نمیشوند، و یا به طور غیرمستقیم در محاسبات دخیل میشوند. این روش طراحی مبتنی بر عواملی همچون، فقدان دادههای بارگذاری، عدم اطمینان در خطرات احتمالی، و عدم قطعیت روشهای طراحی جهت مقابله با فروپاشی پیش رونده سازه، میباشد. یک روش جامع جهت مقابله با پدیده فروپاشی پیش رونده، روشی است که در آن سیستم سازهای آسیب دیده حتی پس از وقوع فروپاشی شدید نیز قادر به حفظ پیوستگی و یکپارچگی کلی در سازه باشد[12-14].
به طور معمول، منشا بارهای شدید وارده به سازه به بارهای فشاری مانند بارهای ضربهای همچون برخورد پرتابه و وسایل نقلیه، تغییرشکل ناهمگن مانند تغییر حالت مصالح در آتشسوزی و یا نشست پایههای پل و اقدامات خرابکارانه، طبقهبندی میشوند . از ویژگیهای اصلی این بارها، پریود بسیار کوتاه آنها در مقایسه با بارهای معمولی میباشد. این بارها عموما نسبت به زمان متغیر میباشند، با این حال، با توجه به محتوای فرکانسی آنها و مشخصات دینامیکی سازه، ممکن است به صورت استاتیکی و یا دینامیکی عمل کنند[12].
با توجه به وسعت شبکهی خطوط لولهی توزیع گاز طبیعی، انفجار گاز به عنوان یک خطر بالقوه در روند ساخت سازه در مناطق شهری، گرفته میشود. شدت این بارها وابسته به میزان تهویه و جریان هوا در محدوده مورد نظر میباشد. شکل (2-1) تاریخچه زمانی فشار ناشی از انفجار را نشان میدهد. ملاحظه میشود که تهویه مناسب سبب کاهش شدت فشار در ضربه اولیه میشود. در مقابل نوسان با محتوای فرکانسی بالای متناظر با فاز دوم فشار، اثر کمتری بر پاسخ سازه دارد[12].
تاریخچه زمانی فشار ناشی از انفجار گاز [12]
امروزه بمب گذاری به عنوان یکی از شایعترین تهدیدهای سلامت سازهای بوده و به سرعت در حال افزایش میباشد. هر چند، فروپاشی سبب مرگ و میر میشود، تخریب ناشی از انفجار به بخشی از سازه محدود میشود. با این وجود اثرات جانبی انفجار میتواند سبب خطرات بیش از خرابیهای معمول ناشی از انفجار باشد.
انفجار بمب سبب انتشار امواج ضربهای فشاری پیش رونده نسبت به منبع انفجار و به صورت جبهه موج نیم دایرهای میشود. فشار دینامیکی ایجاد شده وابسته به فاصله از نقطه انفجار، ماده منفجره و نحوه آماده سازی آن میباشد. به طور معمول، فاز فشاری مثبت اولیه، با فاز منفی ضعیفتر و طولانیتر دنبال میشود. بنابراین، تاریخچه زمانی فشار انفجار، میتواند به صورت بار ضربهای مثلثی با زمان صعود ناگهانی و کاهش خطی و زمان تناوبی متناسب با میزان ماده منفجره و فاصله قرار گیری، در نظر گرفته شود[12].
نام فایل | حجم فایل |
---|---|
file213_1732349_5128.zip | 5.5 MB |