ارزيابي عملكرد لرزه اي وابسته به زمان قاب هاي بتن آرمه تحت خوردگي

كارشناسي ارشد

عملكرد مناسب سازه‌ها در هنگام وقوع زمين‌لرزه، همواره يكي از دغدغه‌ها و چالش‌هاي مهم در طرح و نگهداري ساختمان‌ها بوده است كه تحت تأثير عوامل گوناگوني مي‌تواند دست‌خوش تغيير گردد. يكي از اين عوامل، خوردگي آرماتورها در سازه‌هاي بتن‌مسلح است كه با تغيير در خواص مكانيكي آرماتورها و بتن، از جمله كاهش سطح مقطع و مقاومت و مدول الاستيسيته‌ي آرماتورها، ترك‌خوردگي و كاهش مقاومت بتن، بر ظرفيت باربري و عملكرد لرزه‌اي ساختمان تأثير مي‌گذارد. در اين تحقيق، نخست پديده‌ي خوردگي و انواع مكانيزم وقوع آن در آرماتورها مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در ادامه، با مروري بر يافته‌هاي ساير محققين پيرامون خوردگي آرماتورها، به بررسي تأثيرات خوردگي آرماتورها بر خصوصيات بتن‌مسلح از جمله كاهش در سطح مقطع آرماتورها، كاهش در مقاومت تسليم و مدول الاستيسيته‌ي فولاد و كاهش در مقاومت بتن پرداخته مي‌شود. و نهايتاً با ايجاد يك مدل دوبعدي از يك قاب خمشي بتن‌مسلح، ميزان و نحوه‌ي تأثير انواع مختلف خوردگي يكنواخت و حفره‌اي با شدت‌هاي كم و زياد بر رفتار لنگر-انحناي مقاطع اعضا و همچنين پاسخ لرزه‌اي سازه تحت تحليل‌هاي غيرخطي مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد. منحني‌هاي ظرفيت سازه در تحليل پوش‌اور و منحني‌هاي خرابي حاصل از تحليل ديناميكي غيرخطي افزايشي (IDA) براي سازه‌ي بدون تأثير خوردگي و با تأثير خوردگي آرماتورها، به‌دست آمده و با مقايسه‌ي بين نتايج، اثرگذاري خوردگي آرماتورها بر ظرفيت و عملكرد لرزه‌اي قاب بتن‌مسلح مشخص مي‌گردد. نتايج نشان مي‌دهد كه در اثر وقوع خوردگي آرماتورها در قاب بتن‌مسلح مورد مطالعه، مقدار لنگر مقاوم مقطع اعضا كاهش پيدا كرده است. اين تغيير به نحوي بوده است كه به‌طور مثال در خوردگي با شدت زياد، مقطع، تحت مقادير لنگر كم‌تري نسبت به وضعيت بدون خوردگي، انحناي بيش‌تري از خود نشان مي‌دهد. همچنين نتايج تحليل‌هاي غيرخطي قاب مورد مطالعه، نمايان‌گر كاهش در ظرفيت سازه و تغيير در سطح عملكرد لرزه‌اي آن در اثر وقوع خوردگي است، كه در اين تحقيق، به‌طور دقيق و عددي، به‌صورت تابعي از زمان، ميزان اين كاهش، مورد مطالعه و ارزيابي قرار گرفته است.

190218

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر محمد قانوني بقا

سازه

دكتر محسنعلي شايانفر - دكتر محمدعلي برخورداري