جداسازی لرزه‌ای-ژئوتکنیکی ساختمان‌های کوتاه و میان مرتبه با ایجاد لایه منعطف برشی از مصالح ماسه و لاستیک

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

doi
10.22065/jsce.2022.335079.2762
چکیده

هزینه زیاد اجرای سیستم‌های نوینِ جداسازی، مانع توسعه آن‌ها در کشورهای در حال توسعه شده است. از این رو در این پژوهش سعی شده است با ارائه یک ایده،‌ راهکاری اقتصادی برای جداسازیِ ساختمان‌ها ارائه گردد. بدین منظور در زیر شالوده ساختمان، یک لایه با قابلیت تغیرشکل برشی با مصالح ماسه یا مخلوط ماسه-لاستیک اجرا می‌گردد. برای تأمین حرکت جانبی لایه مورد نظر، درز انقطاعی پیرامون لایه خاک ایجاد شده و با مصالح انعطاف پذیر پر می‌گردد تا ضمن جلوگیری از مشکلات اجرایی، مانعی برای حرکت ایجاد نشود. وجود درز انقطاع در اطراف خاک زیر فونداسیون در عمقی مشخص باعث می‌شود که لایه مذکور قابلیت تغییرشکل‌های برشی را داشته و بدین ترتیب به دلیل سختی جانبی کم و میرایی نسبتا مناسب، دامنه شتاب نوسان ورودی سازه به طور قابل توجهی کاهش -یابد. برای بررسی عملکرد سیستم جداساز پیشنهادی، مدل‌های متعددی که عوامل مؤثر در سیستم جداساز شامل نوع مصالح لایه جداساز، عرض درز پیرامونی و ضخامت لایه را منظور کرده‌اند در محیط برنامه OpenSees ساخته شده‌اند. در این مدل‌ها یک سازه 9 طبقه قاب خمشی فولادی به همراه لایه خاک زیر آن با شرایط مذکور تحت روش تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با شتابنگاشت‌های مناسب تحلیل شده است. جهت ارزیابی عملکرد سیستم جداساز، پاسخ‌های حداکثر جابجایی نسبی جانبی طبقات، حداکثر جابجایی جانبی طبقات، حداکثر نیروی محوری ستون و حداکثر چرخش مفصل پلاستیک تیر در مدل‌های مختلف با یکدیگر مقایسه شده‌اند. نتایج ارزیابی نشان می‌دهد، سیستم جداساز پیشنهادی فارغ از نوع مصالح به کار رفته و اندازة درز پیرامونی و ضخامت لایه جداساز، در کاهش پاسخ‌های تعیین کنندة سطح عملکرد سازه، نظیر جابجایی نسبی طبقات و چرخش مفاصل پلاستیک بسیار تأثیرگذار بوده است. بهترین عملکرد مربوط به سیستم جداساز با مصالح ترکیبی ماسه و خرده لاستیک با ضخامت لایة 0.5 متر و عرض درز پیرامونی برابر 10 سانتی‌متر بوده است.