شبیه‌سازی اثر اندرکنش میان‌قاب آجری- قاب بتن مسلح بر پتانسیل فروریزش پیش‌رونده

نویسندگان
دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
چکیده- ساختمان های بتنی در فرایند تحلیل و طراحی به صورت قاب هایی که از اعضای اصلی سازه ای مانند تیرها، ستون ها و دیوارهای برشی ساخته شده، در نظر گرفته می شوند. اما در بیشتر مناطق شهری، قاب های ساختمانی در نواحی میانی یا پیرامونی ساختمان با دیوارهای مصالح بنایی به عنوان جدا کننده ها یا عایق های صوتی و حرارتی پر می شوند که رفتار آن ها با رفتار قاب خالی، یکسان نیست. در این پژوهش پاسخ میان قاب تحت تغییرشکل های ناشی از حذف ستون و اثر آن بر رفتار سازه، مطالعه عددی شده است. وجود میان قاب با استفاده از مدل سازی اجزای تشکیل دهنده (ریز مدل سازی) و در نظرگرفتن اندرکنش آن با قاب، مدل شده است. بر اساس نتایج بررسی استاتیکی غیرخطی روی قاب دارای میان قاب با هندسه و ویژگی های مصالح گوناگون و بررسی الگوی گسترش ترک ها و خرابی در میان قاب، مدل ساده شده ای برای در نظر گرفتن میان قاب در قاب های بتن مسلح با حذف ستون ارائه شده و با استفاده از نتایج مدل ریزمقیاس، اعتبار سنجی شده است. برای نمایش کاربرد مدل و کنترل کارایی آن، پاسخ دو ساختمان بتن مسلح به حذف ستون با در نظر گرفتن میان قاب و بدون در نظر گرفتن آن، با استفاده از آنالیز استاتیکی غیرخطی بررسی و مقایسه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Simulation of the Interaction Effect of Masonry Infill Panels - RC Frame on the Progressive Collapse Potential

نویسندگان English

A.A. Aghakochak3
S. Rahimi
M. Soltani Mohammadi
M. Soltani Mohammadi
A.A. Aghakochak3
, Tarbiat Modares University
چکیده English

Progressive collapse is a rare event during which all or a part of the structure is destroyed due to damage or failure of a small section of the structure. Progressive collapse due to abnormal loading or the design and construction errors can lead to great financial and human losses. Therefore, during the past decades many engineers have been interested in this type of failure. Although a great research effort has been done to investigate the effect of masonry infill panels on the seismic response of frame buildings, there is not so much work on evaluating progressive collapse potential of masonry infill frames.
Reinforced concrete structures are considered as bare frames in analysis and design process, including the main structural members such as beams, columns and shear walls. However, in the urban areas, structural frames are filled with masonry walls as acoustic and thermal insulation in the middle or peripheral areas of the buildings therefore they have not the same behavior as the bare frames.
This research aims at investigating the effect of unreinforced masonry infill panels on the response of RC frames against the progressive collapse. For this purpose a micro based modeling approach is adopted for numerical simulation of the masonry infill panels and through a parametric study, the effect of influencing parameters is numerically investigated. Also an equivalent compressive strut model is proposed for macro modeling of masonry infill panels. The comparison between numerical and available experimental results confirms the reliability of the developed model. Finally, the developed macro model is used to investigate the influence of masonry infill panels on the progressive collapse resistance of two reinforced concrete frames with different ductility capacity. It is shown that, under the progressive collapse phenomenon, the ductility of RC frame is the main effective parameter and masonry infill panel plays an important and non-ignorable role in structural response.
In this paper also progressive collapse resistance is studied for two six-story reinforced concrete frame structures. The first structure has been designed according to Iranian concretecode (ABA) with high ductility and in the second building, seismic design load has not been considered and the structure was designed only against gravity load. The critical column has been removed from the models to numerically investigate the progressive collapse potential of the structures. Because of the lack of national regulations for evaluating the effect of progressive collapse, in this article nonlinear static analysis method of the U.S department of defense regulations (UFC) is used to evaluate the progressive collapse potential. The result of the analysis shows that the structure with high ductility is resistant under remove of column, but the structure designed without considering seismic effects needs to retrofit against progressive collapse.

کلیدواژه‌ها English

progressive collapse
Infill panel
Compression strut
RC frame