In seismic design, structural irregularity has been found to have a significant influence on structural response. The impact of structural irregularity on the global response of steel frame structures subjected to blast loading has not been examined. In the paper, six seismically designed steel framed structures are considered: moment resisting frames (MRF), concentrically braced frames (CBF) and eccentrically braced frames (EBF) each with geometric irregularity in the plan and with a geometric irregularity in the elevation. The blast loads are assumed to be unconfined, free air burst detonated 15 ft from one of the center columns. The structures are modeled and analyzed using the Applied Element Method, which allows the structure to be examined during and through structural failure. A plastic hinge analysis is performed as well as a comparative analysis observing roof deflection and acceleration to determine the effect of geometric irregularity under extreme blast loading conditions. Two different blast locations are examined. Conclusions of this research are a concentrically braced frame provides somewhat of a higher level of resistance to blast loading for irregular structures and geometric irregularity has an impact on the response of a structure subjected to blast loading

چکیده

در طراحی لرزه ‏ای، نشان داده شده است که نامنظمی سازه تاثیر قابل توجه ی بر پاسخ سازه دارد. تاثیر نامنظمی سازه بر پاسخ کلی سازه‏ های قاب فولادی تحت باردهی انفجار مورد بررسی قرار نگرفته است. در این مقاله، شش سازه قاب فولادی طراحی شده در برابر زلزله در نظر گرفته شده است: قاب‏ های مقاوم خمشی (MRF)، قاب‏ های دارای مهاربند همگرا (CBF)، و قاب‏ های دارای مهاربند ناهمگرا (EBF) هر یک با نامنظمی هندسی در پلان و نامنظمی هندسی در ارتفاع. بار انفجاری فرض شده است که بیرون سازه باشد، روش انفجار در هوای آزاد، که اجازه می‏ دهد سازه در حین شکست سازه‏ای بررسی شود. یک تحلیل مفصل پلاستیک انجام گرفته است همچنین یک تحلیل مقایسه ‏ای با مشاهده شتاب و انحراف سقف برای تعیین اثر نامنظمی هندسی تحت شرایط باردهی انفجاری شدید، صورت گرفته است. دو مکان انفجار مختلف بررسی شده است. نتایج این پژوهش عبارتند: یک قاب مهاربندی همگرا به نحوی سطح بالاتری از مقاومت در برابر بار انفجاری برای سازه‏های نامنظم فراهم می‏ کند و نامنظمی هندسی بر پاسخ سازه تحت باردهی انفجار تاثیر دارد.

1-مقدمه

در یک مقاله اخیر، نویسندگان موثر بودن سیستم‏ های قاب‏ بندی مختلف برای سه سازه قاب فولادی منظم که در برابر زلزله طراحی شده است را مورد بررسی قرار دادند: یک قاب مقاوم خمشی (MRF)، قاب دارای مهاربند همگرا (CBF)، و قاب دارای مهاربند ناهمگرا (EBF) (Coffield, Adeli 2014). بارهای انفجار فرض شده است که بیرون سازه، در هوای آزاد در ارتفاع ft 15 از یکی از ستون‏ های مرکزی باشد. سازه‏ ها با استفاده از روش المان محدود مدل‏ سازی و تحلیل شده ‏اند که این امکان را فراهم می‏ سازد که سازه در حین شکست، ارزیابی شود. مدهای شکست، با تحلیل مفصل پلاستیک و مقایسه شکست اعضا، بررسی شده ‏اند. همچنین یک تحلیل پاسخ کلی با مقایسه شتاب ‏ها و انحراف‏ های سقف صورت گرفته است. یک نتیجه آن مقاله این بوده است که قاب‏ های مهاری، سطح بالاتری از مقاومت در برابر باردهی انفجاری فراهم می‏ کنند...