بررسی نشست و شتاب در سازه 12 و 16 طبقه با در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه در سازه های مجاور تونل های شهری

در تحلیل های متداول دینامیکی یک سازه، روش معمول به این صورت است که حرکت میدان آزاد زمین در محل ساخت تعیین شود و حرکت به دست آمده به پای سازه، به صورت صلب، اعمال می شود. این مورد در حالتی صحیح است که ساختمان بر روی سنگ بنا شده باشد. در حالت قرار گرفتن سازه بر روی خاک نرم، وضعیت کاملا متفاوت است و یک مولفه دورانی ناشی از انعطاف پذیری تکیه گاه بر حرکات افقی پی اضافه می شود. قسمتی از انرژی ارتعاشی سازه می تواند با انتقال به خاک زیر پی، بر اثر میرایی تشعشعی حاصل از انتشار موج و میرایی هیسترزیس مصالح خاک تلف شود. در صورتی که در حالت کلاسیک با صلب فرض کردن خاک زیر سازه این اتلاف انرژی در نظر گرفته نمی شد در این حالت در هنگام وقوع زلزله، رفتار غیرخطی خاک زیرین و وقوع پدیده اندرکنش خاک و سازه، در پاسخ سازه ای به صورتی نتیجه می دهد که می تواند کاملا متفاوت از پاسخ یک سازه با پای صلب قرار گرفته تحت اثر حرکت میدان آزاد زمین باشد. در موارد زیادی این اختلاف اندک بوده و قابل چشم پوشی است. امروزه اهمیت بررسی اثر خاک روی رفتار سازه ها به حدی است که لحاظ نکردن اثر اندرکنش خاک و سازه از نگاه مهندسی می تواند منجر به حصول نتایج محاسباتی مغایر با واقعیت شود. جابجایی سازه سبب تشدید نیروهای داخلی سازه و تغییر شتاب وارد بر سازه موجب تغییر نیروی زلزله می گردد. حال در ساختمان های موجودی که قبلا این جابجایی ها لحاظ نشده و در مقابل این نیروی زلزله طراحی نشده اند ممکن است در هنگام وقوع زلزله، خسارت های زیادی به وجود آید. در این تحقیق با مدلسازی تونل در خاک، بکارگیری رکوردهای مختلف زلزله و با تمرکز بر روی سازه های بلند، سعی بر این است که رفتار سازه بررسی گردد. همچنین تلاش شده مدل سازی اندرکنش خاک و سازه با استفاده از تحلیل المان محدود توسط نرم افزار اجزای محدود آباکوس انجام شود و نتایج حاصل از این مدلسازی در زمینه های جابجایی و شتاب سازه ارایه گردد. خلاصه نتایج حاکی از آن است که ایجاد تونل های شهری بر روی رفتار سازه تاثیرگذار است و با افزایش فاصله تونل از سازه تاثیر رفتار تونل بر روی سازه کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

ساختمان بلند ، تونل شهری ، زلزله ، اندرکنش خاک و سازه