خرابی پیش رونده سازه فولادی

خرابی پیش رونده پدیده ای است که در آن یک خسارت جزیی یا شکست موضعی باعث خرابی کل سازه یا قسمت زیادی از آن می شود. به گونه ای که خرابی نهایی تناسبی یا خرابی اولیه ندارد. برای بررسی خرابی پیش رونده سازه ها، روش دینامیکی غیر خطی، پاسخ های دقیقتری را نسبت به روش های استاتیکی به دست می دهد. به دلیل زمان بر بودن تحلیل دینامیکی غیر خطی استفاده از مدل های ساده تر و روش های تقریبی اهمیت زیادی یافته است.

پدیده خرابی پیش رونده ابتدا پس از واژگونی ساختمان 22 طبقه در رونان پونیت لندن در سال 1968 بر اثر انفجار گاز در یکی از طبقات بالایی، توجه مهندسان را به خود جلب کرد. این پدیده در واقع دینامیکی است که در بیشتر موارد با تغییر شکل های بزرگ همراه بوده، به نوعی که سازه خسارت دیده برای بقا، به دنبال مسیرهای پخش بار جایگزین است.

در حقیقت تخریب پیشرونده گسترش شکست موضعی اولیه از یک جزء به جزء دیگر بوده که سرانجام کل سازه یا قسمت نامتقارن بزرگی از آن فرو می ریزد. برای مقاومت در برابر تخریب پیش رونده لازم است سازه، توانایی پل زدن به آن طرف المان ناقص را داشته باشد. در روش مسیر جایگزین که کاربردی ترین و معروفترین روش ارزیابی سازه در برابر این رویداد است، از سه تحلیل استاتیکی خطی و تحلیل استاتیکی غیرخطی و تحلیل دینامیکی غیرخطی استفاده می شود.

در این طرح پتانسیل سازه فولادی قاب خمشی منظم و نامنظم در پلان و ارتفاع با تعداد طبقات مختلف پنج، 10 و 15 تحت بار گذاری تخریب پیش رونده مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این کار از روش تحلیل استاتیکی خطی و غیرخطی برای ارزیابی پتانسیل تخریب پیش رونده در سازه استفاده می شود و طبق آن اعضایی از سازه که دچار نقص شده ند از آن حذف می‌شوند.

تخریب پیش رونده معمولاً به گسترش یک آسیب موضعی اولیه در درون سازه که همانند یک واکنش شیمیایی زنجیره ای منجر به فروپاشی جزئی و یا کلی سازه می شود، اطلاق می‌شود. مطالعات صورت گرفته در رابطه با خرابی های سیستم های سازه ای در سال های اخیر، اهمیت پدیده ی خرابی پیش رونده ناشی از بارگذاری غیر عادی هم چون ضربات تصادف، زمین لرزه، انفجار و… را مشخص می سازد. لازم به ذکر است راهبرد هایی برای طراحی در برابر گسیختگی پیش رونده به منظور جلوگیری یا کاهش وقوع خرابی پیش رونده در اسناد دولتی آمریکا مانند GSA و UFC ارائه شده است.