تحليل شكنندگي‌لرزه‌اي قاب خمشي بتن‌آرمه تحت خوردگي

كارشناسي ارشد

عملكرد ‌لرزه‌اي و قابليت اعتماد سازه‌هاي موجود متأثر است از شرايط محيطي و نقص‌هايي كه در طول عمر سازه بوجود مي‌آيند. خوردگي آرماتورهاي درون بتن يكي از عواملي است كه منجر به كاهش ظرفيت سازه و افزايش احتمال خرابي سازه مي‌شود. در اين مطالعه اثرات منفي خوردگي مانند كاهش سطح مقطع آرماتورهاي فولادي، تغييرمشخصات مكانيكي آرماتورها، وكاهش مقاومت فشاري بتن بر منحني لنگر-دوران اعضاي سازه‌اي تير و ستون محاسبه مي‌شود و ميزان كاهش درظرفيت لنگر و شكل‌پذيري بدست مي‌آيد. براي ارزيابي تأثير خوردگي فولاد بر عملكرد سازه‌هاي موجود دو سازه قاب خمشي بتن آرمه 3 و 7 طبقه به صورت دوبعدي براساس پلاستسيته متمركز با تعريف مفاصلي با طول صفر به كمك منحني لنگر-دوران مدلسازي شده و خوردگي‌هاي 5% ، 10% و 20% براي اعضاي سازه‌اي به منحني رفتار غيرخطي لنگر-دوران اثر داده خواهد شد. سپس با تحليل استاتيكي غيرخطي(پوش‌اور) و تحليل ديناميكي غيرخطي‌ فزاينده(IDA)، منحني ظرفيت و منحني‌هاي شكنندگي تحت تمام سناريو‌هاي خوردگي مذكور استخراج مي‌شود با مقايسه اين منحني‌ها به تفاوت عملكرد آن در طول زمان پي خواهيم برد. همچنين براساس دستورالعمل FEMA-P695 براي حالات مختلف خوردگي ضريب حاشيه ايمني(ACMR) سازه‌ها محاسبه مي‌شود و با مقدار قابل قبول(〖ACMR〗_مجاز) آن مقايسه‌ مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد كه ضرايب اضافه مقاومت، شكل‌پذيري و حاشيه ايمني در برابر فروريزش در اثر خوردگي سازه‌ها كاهش مي‌يابد، بطوريكه در اثر سناريوي خوردگي 20% ، سازه‌هاي مورد بررسي معيارهاي پذيرش عملكردي FEMA-P695 را اقناع نمي‌كنند و نياز به بهسازي دارند.

193591

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر علي خدام

زلزله

دكتر محسنعلي شايانفر