رفتار غيرخطي ساختمان بتن مسلح مقاوم‌سازي شده با CFRP تحت خرابي پيشرونده به روش مسيرجايگزين

Nonlinear Behavior of a Reinforced Concrete (RC) Building Strengthened with CFRP Under Progressive Collapse Based on Alternate Path Method

گسترش يك خرابي موضعي اوليه از يك عضو به عضو ديگر و در نتيجه تخريب كلي سازه يا بخش بزرگي از آن خرابي پيشرونده تعريف مي‌شود. وقوع حوادث مختلفي از قبيل انفجار، آتش‌سوزي، برخورد وسايل نقليه، خطا در محاسبات يا ساخت مي‌تواند اين نوع خسارت را در سازه ايجاد نمايد. اگرچه احتمال وقوع تخريب پيشرونده در ساختمان هاي معمولي قابل توجه نيست اما اين پديده مي‌تواند در ساختمان هايي كه در طبقه‌بندي با اهميت خيلي زياد قرار مي‌گيرند تلفات انساني،خسارات اقتصادي و تهديدات امنيتي زيادي به همراه داشته باشد. در اين تحقيق روش تحليل خرابي پيشرونده مختصراً بيان شده و سپس رفتار يك سازه 7 طبقه بتن مسلح متشكل از سيستم قاب خشمي ويژه كه در برابر نيروهاي لرزه‌اي طراحي شده است تحت تخريب پيشرونده مطابق با آيين‌نامه UFC-4-023-03 بر اساس روش مسير جايگزين با استفاده از نرم‌افزار SAP مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد. مشاهده مي‌شود كه سازه قادر به تامين الزامات UFC نمي‌باشد. بنابراين تيرهاي ضعيف با پليمرهاي مسلح به الياف كربن CFRP در خمش تقويت شدند. نتايج تحليل بيانگر اين است كه روش اتخاذ شده پيوستگي و مقاومت را در تيرهاي مجاور ستون حذف شده به طور قابل توجهي بهبود بخشيده و توزيع مفاصل پلاستيك رضايت‌بخش است. در نتيجه خسارت بصورت موضعي باقي مي‌ماند.

The spread of an initial local failure from element to element, eventually resulting in the collapse of an entire structure or a disproportionately large part of it is defined as progressive collapse. Occurrence of events such as blast, firing, vehicle collision and error in design calculations or construction could cause local damages to structures. Although prospect of progressive collapse is not considered in ordinary buildings, such incident could result in significant human casualties, economic losses, and security threats in buildings which fall into very high importance categories. In this paper progressive collapse analysis is briefly presented and then nonlinear behavior of a seven-story reinforced concrete building with special resisting moment frame designed against seismic loads is evaluated under progressive collapse in accordance with Unified Facilities Criteria, UFC4-023-03 code, based on alternate path method using SAP software. It is observed that the structure is unable to meet the requirements presented in the UFC. Thus, weak beams were strengthened in flexure by carbon reinforced polymer (CFRP) fabrics. Results of the analysis indicate that the adopted method greatly enhances continuity and strength in beams adjacent to the lost column and hence in plastic hinge development, remaining the damage to be local.