بررسی رفتار دینامیکی سازه های بلند با در نظرگیری اندرکنش سازه و خاک و اثرات دلتا - P

با توجه به اینکه فونداسیون، تکیه گاه ساختمان و خاک تکیه گاه پی می باشد، خاک – فونداسیون و سازه فوقانی، یک سیستم اندرکنشی را تشکیل می دهد که تحت بارگذاری دینامیکی، کل مجموعه در ارتعاش خواهد بود. امواج زلزله از اعماق زیر خاک از طریق خاک به سازه منتقل می گردد. بنابراین، بکارگیری شتاب زلزله به عنوان ورودی در سطح زمین به طور مستقیم در محاسبه پاسخ لرزه ای سازه، با گیردار فرض کردن پای ساختمان نامعقول می باشد. دو دلیل زیر موید این مطلب است: 1) لایه های متعدد خاک روی بسیتر سنگی تحت بارگذاری زلزله تغییر شکل میدهند. 2) رکوردهای ثبت شده نشان میدهد که مقادیر شتاب در بستر سنگی کمتر از مقادیر نظیر در بستر آزاد میباشد که ارتعاش سازه، روی فونداسیون اثر متقابل داشته و مولفه های طیف و دامنه حرکت آن را تغییر می دهد و قسمتی از انرژی در اثر تغییر شکل خاک و فونداسون مستهلک شده، که این امر به کاهش انرژی مستهلک شده در طی ارتعاش سازه کمک خواهد کرد. در سازه های بلند که مخصوصا بر روی خاک نرم فزار گرفته باشد پاسخ های سازه تحت تاثیر اندرکنش سازه و خاک قرار می گیرند. همچنین در ساختمان های بلند، اثرات مرتبه دوم مانند دلتا-P بر پاسخ های سازه تاثیر می گذارند. با توجه به اهمیت موضوع، رفتاردینامیکی سازه های بلند با در نظر گرفتن اثر متقابل خاک و سازه و اثرات دلتا-P مورد بررسی قرار می گیرند. در این مطالعه 2 ساختمان 10و20 طبقه فولادی به سیستم قاب خمشی که بر روی نرم ترین و سخت ترین خاک استاندارد زلزله 2800 ایران با عمق های خاک مختلف روی بستر سنگی قرار گرفته باشند، با در نظر گرفتن اثرات دلتا-P و بدون در نظر گرفتن آن تحت سه رکورد زلزله متفاوت مورد بررسی قرار می گیرند. نتایج نشانمی دهد که نوع خاک و اثر اندرکنش سازه و خاک در مقایسه با اثرات دلتا-P پاسخ های یک سازه بلند را بیشتر تحت تاثیر قرار می دهد.

کلیدواژه ها:

اندر کنش سازه و خاک ، اثرات دلتا-P ، سازه های فولادی قاب خمشی ، تحلیل تاریخچه زمانی