بررسی اندرکنش خاک و سازه بر ساختمان های فولادی با سختی نامتقارن

تحقیقات گذشته نشان می دهند که پدیده اندرکنش خاک- سازه در هنگام وقوع زلزله ، نیروهای لرزه ای وارد بر بعضی سازه ها را افزایش داده و منجر به تخریب آن ها شده است . بااین حال، به علت تصور محافظه کارانه بودن تاثیر انعطاف پذیری شالوده، کمتر به این موضوع توجه جدی شده است. در این مقاله با استفاده از دو نرم افزار اجزاء محدود اوپن سیس وآباکوس با در نظر گرفتن شرایط حالت پایه گیردار وحالت انعطاف پذیر، اثرات اندرکنش دینامیکی خاک- پی- سازه بر پاسخ لرزه ای غیرخطی ساختمان های فلزی با سختی نا متقارن بررسی شده است. بدین منظور، تحلیل لرزه ای ساختمان های فولادی ۵ ، ۱۰ و ۲۰ طبقه با قاب خمشی و مهاربندی ویژه بر اساس آیین نامه ۲۸۰۰ تحلیل و طراحی شده و تحلیل های طیفی و تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی بر روی آن ها انجام شده است. خاک نیز به وسیله ی مدل وینکلر با المان فنر مدل گردیده است. بررسی نتایج عددی نشان داد که در نظر گرفتن اثر انعطاف پذیری خاک ، سختی سازه کاهش و درنتیجه آن دوره تناوب افزایش داشته، جابه جایی نسبی طبقات متناسب با میزان نرمی خاک افزایش می یابد که این مقدار افزایش در قاب مهاربندی به علت سختی بالای آن نسبت به قاب خمشی بیشتر است، هرچه سازه مرتفع تر و تعداد طبقات بیشتر شود، تاثیر نرمی خاک بر پاسخ لرزه ای سازه بیشتر شده است همچنین پاسخ دینامیکی سازه، علاوه بر سختی سازه، به مشخصات دینامیکی ساختگاه (شامل سختی و میرایی)، سطح شتاب وارده و محتوای فرکانسی آن وابسته می باشد که دلیل مهمی برای موردتوجه قرار دادن اندرکنش خاک- پی- سازه در طراحی سازه ها می باشد.