مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

بررسی عددی قابلیت اعتماد بر پایه تحلیل نمونه‌گیری در ساختمان‌های بتن‌آرمه میان مرتبه قاب خمشی تحت خرابی پیش‌رونده

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
2 کارشناس ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
10.22065/jsce.2026.561099.3877
چکیده
خرابی پیش‌رونده منجر به کاهش قابلیت اعتماد سازه در طول عمر مفید آن می‌شود. ارزیابی عددی قابلیت اعتماد ساختمان بتن‌آرمه تحت خرابی پیش‌رونده بر پایه مدل سه‌بعدی با ملاحظه اثرات غیرخطی مصالح و هندسی با استفاده از روند تحلیل دینامیکی غیرخطی در مطالعات اخیر انجام نشده است. در این راستا در این تحقیق یک ساختمان 5 طبقه بتن‌آرمه به صورت غیرخطی مدل‌سازی شده و خرابی پیش‌رونده به صورت حذف آنی ستون‌های گوشه، کناری و داخلی در نظر گرفته شده است. با توجه به عدم‌قطعیت موجود در مشخصات مصالح و همچنین میرایی سازه، تحلیل قابلیت اعتماد بر پایه نمونه‌گیری سازه تحت خرابی پیش‌رونده انجام شده‌است. حالت حدی خرابی مورد استفاده در تحلیل قابلیت اعتماد با توجه به سه سطح عملکرد قابلیت استفاده بی‌وقفه، ایمنی‌جانی و آستانه فروریزش تعریف شده و دوران پلاستیک تیرهای مجاور به ستون محذوف به عنوان پارامتر تقاضای سازه در نظر گرفته شده است. به منظور تعیین مهم‌ترین متغیرهای تصادفی در قابلیت اعتماد سازه تحت خرابی پیش‌رونده، تحلیل حساسیت بر پایه قابلیت اعتماد انجام شده است. نتایج نشان دهنده آن است که مقدار قابلیت اعتماد سازه و همچنین اهمیت متغیرهای تصادفی بستگی به موقعیت ستون محذوف و سطح عملکرد مورد انتظار تحت خرابی پیش‌رونده دارد. بیشترین قابلیت اعتماد ناشی از حذف ستون گوشه بدست آمد. برای نمونه شاخص قابلیت اعتماد متناظر با سطح عملکرد آستانه فروریزش در حالت حذف ستون گوشه، کناری و داخلی به ترتیب 48/3، 96/2 و 17/3 است. در تمامی حالات سازه قادر به تأمین سطح عملکرد استفاده بی‌وقفه نبود. نتایج تحلیل حساسیت مؤید آن هستند که درصد میرایی، مقاومت جاری‌شدن فولاد، کرنش نهایی فولاد و عمق پوشش بتن مهم‌ترین متغیر تصادفی مؤثر در قابلیت اعتماد سازه هستند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Numerical Investigation of Reliability Based on Sampling Analysis in Mid-rise Reinforced Concrete Moment-Resisting Frame Buildings Subjected to Progressive Collapse

نویسندگان English

Mohammadreza Seify Asghshahr 1
Mahdi Esmaelzadeh 2
1 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Technology and Engineering, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz,, Iran
2 MSc, Department of Civil Engineering, Faculty of Technology and Engineering, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran
چکیده English

Progressive collapse leads to a decrease in the lifetime structural reliability. Numerical evaluation of the reliability of reinforced concrete (RC) buildings under progressive collapse, based on a three-dimensional model considering material and geometric nonlinear effects using a nonlinear dynamic analysis procedure, has not been conducted in recent studies. In this regard, a 5-story RC building is modeled nonlinearly, and progressive collapse is modeled as the instantaneous removal of the corner, external, and internal columns. Due to the uncertainty in the material properties and also structural damping, the sampling-based reliability analysis under the progressive collapse has been conducted. The plastic rotation of the beams adjacent to the removed column is considered as the engineering demand parameter. To determine the most important random variables in the reliability of the structure under progressive collapse, a reliability-based sensitivity analysis has been performed. Results indicated that the structural reliability as well as the importance of random variables depends on the position of the removed column and the expected performance level under progressive collapse. The highest reliability is obtained by corner column removal. For example, the reliability index corresponding to the performance level of collapse prevention in the case of corner, external, and internal column removal is 3.48, 2.96, and 3.17, respectively. In all situations, the structure was not able to provide the performance level of immediately occupancy. Sensitivity analysis results indicated that structural damping, yield strength and ultimate strain of steel, and concrete cover depth are the most important random variables affecting the structural reliability.

کلیدواژه‌ها English

Progressive Collapse
Reliability
Reinforced Concrete Building
Sampling Analysis
Sensitivity Analysis

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 15 اسفند 1404

  • تاریخ دریافت 13 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری 27 بهمن 1404
  • تاریخ پذیرش 15 اسفند 1404