بررسی اثر سینماتیکی اندرکنش خاک-سازه بر روی طیف پاسخ الاستیک

توجه به اثر خاک در عملکرد سازه موضوعی است که در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است و شناخت تغییرات رفتاری سازه واقع بر بستر نرم تبدیل به امری مهم و ضروری شده است. اثر خاک شامل دو اثر ساختگاه و اثر اندرکنش خاک– سازه می باشد. به دلیل اختلاف سختی پی و خاک اطراف آن، تحریکی که سازه با بستر انعطاف پذیر تجربه می کند، متفاوت از تحریکی است که بر سطح خاک بدون سازه ثبت شده است. در واقع این اثر که اثر سینماتیکی اندرکنش خاک– سازه نام دارد، باعث می شود تحریک ورودی یک پی صلب، متفاوت از حرکت سطح آزاد خاک باشد. به منظور اعمال این اثر، روش های گوناگونی توسط پژوهشگران و آیین نامه ها ارایه شده است، که می توان به روش ارایه شده توسط Meak & Wolf و روند توصیه شده در آیین نامه FEMA-440 اشاره کرد. در پژوهش انجام شده نیز رکوردهای ثبت شده بر سطح آزاد خاک نوع E که اثر اندرکنش در آن قابل ملاحظه تر است، توسط توابع تبدیل حاصل از هریک از روش های مذکور اصلاح شده و طیف پاسخ الاستیک برای سازه ها با عمق دفن شدگی و نسبت های ا بعدی متفاوت تحت هر یک از این رکوردها محاسبه و میانگین گیری شد. نتایج نشان می دهد در سازه های کوتاه طیف پاسخ های الاستیک به دست آمده از هریک از هر دو روش، نسبت به رکورد ثبت شده بر سطح آزاد خاک، کمتر می باشد، در نتیجه استفاده از طیف پاسخ الاستیک تحت رکورد ثبت شده بر سطح آزاد خاک منجر به نتایجی محافظه کارانه می شود. این درحالی است که در سازه های متوسط و بلند طیف پاسخ روش FEMA-440 که تنها مولفه انتقالی تحریک را در نظر می گیرد همچنان نسبت کمتری داشته اما طیف پاسخ الاستیک به دست آمده از روش Meak & Wolf که از دقت بسیار خوبی برخوردار بوده و تقریبا بر توابع تبدیل به دست آمده از روش حل دقیق Luco & Wong منطبق بودند، مقادیر بیشتری نسبت به نتایج رکورد ثبت شده بر میدان آزاد خاک دارد. لذا می توان گفت در این حالت نتایج به دست آمده از طیف پاسخ تحت رکورد ثبت شده بر میدان آزاد خاک به حصول نتایجی غیرمحافظه کارانه می انجامد.

کلیدواژه ها:

اندرکنش خاک-سازه ، اثر سینماتیکی اندرکنش خاک-سازه ، روش Meak & Wolf ، طیف پاسخ الاستیک سازه