بازنگری نقش فروریزش پیشرونده در طراحی لرزه‌ای سازه‌های بتنی

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما؛ این پژوهش با عنوان: «فروریزش پیشرونده سازه‌های ساختمان بتن‌آرمه در هنگام زلزله: مروری بر پیوند طراحی لرزه‌ای و سناریو‌های بارگذاری حدی»

(Progressive collapse of reinforced concrete building structures during earthquakes: a state-of-the-art in bridging seismic design and extreme loading scenarios)

توسط دکتر محمد اشرفی و دکتر رضا آقایاری از گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه رازی انجام شده و در مجله معتبر Bulletin of Earthquake Engineering از انتشارات Springer Nature منتشر شده است.

نویسنده مسئول، دکتر رضا آقایاری، عضو هیئت علمی دانشگاه رازی با همکاری پژوهشگر پسادکتری می‌باشد. در این مقاله، پژوهشگران با مرور موارد واقعی فروریزش سازه‌ها در زلزله‌های گذشته نشان می‌دهند که از دست رفتن یک عضو اصلی سازه‌ای می‌تواند به ایجاد یک زنجیره خرابی و در نهایت فروپاشی گسترده ساختمان منجر شود؛ پدیده‌ای که در بسیاری از آیین‌نامه‌های لرزه‌ای، صرفاً به‌عنوان یک «بارگذاری غیرعادی» تلقی و به‌طور مستقیم در فرآیند طراحی لرزه‌ای لحاظ نمی‌شود.

نتایج این بررسی حاکی از آن است که جزئیات ویژه لرزه‌ای اگرچه نقش مهمی در افزایش شکل‌پذیری سازه دارند، اما به‌تنهایی تضمین‌کننده جلوگیری از فروریزش پیشرونده نیستند و لازم است مفاهیمی مانند مسیر جایگزین انتقال بار، افزونگی سازه‌ای و یکپارچگی کلی سیستم به‌صورت هدفمند در طراحی لحاظ شوند.

در این مطالعه، پژوهش‌های آزمایشگاهی، عددی، تئوریک و احتمالاتی انجام‌شده در سال‌های اخیر به‌طور نظام‌مند مرور شده و تلاش شده است شکاف موجود میان تحقیقات فروریزش پیشرونده و طراحی لرزه‌ای متداول برطرف شود. همچنین آیین‌نامه‌های بین‌المللی موجود مورد نقد و مقایسه قرار گرفته و کاستی‌های آنها در پوشش هم‌زمان بار‌های لرزه‌ای و سناریو‌های حدی مورد تأکید قرار گرفته است.

به گفته نویسنده مقاله، «زلزله می‌تواند به‌عنوان یک محرک اولیه، مسیر‌های انتقال بار را در سازه مختل کند و زمینه‌ساز فروریزش پیشرونده شود. بنابراین، نگاه مستقل به این دو پدیده دیگر پاسخگوی نیاز‌های ایمنی سازه‌ها در زلزله‌های بزرگ نخواهد بود.»

در بخش پایانی مقاله، راهکار‌های نوآورانه برای پیشگیری و کاهش ریسک فروریزش پیشرونده معرفی شده و پیشنهاد‌هایی برای توسعه آیین‌نامه‌های آینده طراحی لرزه‌ای ارائه شده است؛ آیین‌نامه‌هایی که به‌طور صریح، این مکانیزم گسیختگی بحرانی را در فرآیند طراحی سازه‌ها لحاظ کنند.

گفتنی است، این پژوهش، مطالعه مهمی در جهت ارتقای ایمنی ساختمان‌های بتن‌آرمه، کاهش تلفات انسانی و افزایش تاب‌آوری سازه‌ها در برابر زلزله‌های شدید به شمار می‌آید و نقش دانشگاه رازی را در پیشبرد پژوهش‌های مرجع در مهندسی زلزله برجسته‌تر می‌سازد.