آثار درصد نامنظمی جرمی، اندرکنش خاک-سازه و نوع خاک زیر فونداسیون بر عملکرد لرزه‌ای ساختمان‌های قاب خمشی متوسط فولادی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی عمران گرایش سازه، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.437080.3333
چکیده

این مقاله به بررسی عملکرد لرزه‌ای ساختمان‌های قاب خمشی متوسط فولادی میان مرتبه با درصدهای مختلف نامنظمی جرمی که مطابق با آیین‌نامه‌های ایران و معتبر خارجی طراحی‌شده، می‌پردازد. بدین منظور یک ساختمان‌ 6 طبقه که بر روی خاک نوع C و برای منطقه تهران که دارای منطقه با پهنه‌بندی خطر زلزله خیلی‌زیاد واقع‌شده، جهت مطالعه در نظر گرفته‌شده‌اند. ساختمان‌های موردبررسی بر روی خاک نوع C و روی خاک نوع D، تحت 22 رکورد دور از گسل با لحاظ اندرکنش خاک-سازه و نامنظمی‌های مختلف جرمی در ارتفاع در دو سطح زلزله DBE و MCE تحلیل شده‌اند. این ساختمان‌ها در نرم‌افزار اجزای محدود OpenSees شبیه‌سازی که در آن رفتار غیرخطی هندسه و مصالح در نظر گرفته‌شده است. نتایج نشان داد که در سازه‌های با پایه صلب و انعطاف‌پذیر، تحت دو سطح زلزله در دو نوع خاک C و D دارای هر نوع نامنظمی جرمی، مقادیر جابجایی‌های نسبی و شتاب الگوی متفاوتی دارند. به‌طوری که تغییرات جرم نامنظمی (کاهش و افزایش)، مقدار جابجایی‌های نسبی در طبقات پایینی سازه را نسبت به حالت منظم تغییر (به ترتیب کاهش و افزایش) داده است. درحالی که در طبقات فوقانی مقدار جابجایی‌های نسبی با تغییرات جرم نامنظمی (کاهش و افزایش)، تغییر (به ترتیب افزایش و کاهش) ایجادشده است. در تمامی طبقات سازه نامنظم نسبت به سازه منظم، با افزایش و یا کاهش جرم نامنظمی به ترتیب افزایش و کاهش مقادیر شتاب مطلق را به‌همراه دارد. با تغییر نوع خاک از حالت C به حالت D، پاسخ‌های ساختمان‌ها بیشتر می‌شود. به‌طورکلی نرم‌ در نظر گرفتن نوع خاک محل (نوع D به‌جای C)، مقدار جابجایی‌های‌ نسبی با نامنظمی‌های جرم کمتر و شتاب را 50 درصد و مقدار جابجایی‌های نسبی با جرم بیشتر را 65 درصد به‌صورت میانگین افزایش‌داده است.