اثر اندرکنش سازه– خاک– سازه بر پاسخ لرزه‌ای سازه‌های قاب خمشی فولادی کوتاه، میان و بلند‌مرتبه

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

2 دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

3 دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

doi
10.22060/ceej.2021.19002.7024
چکیده

وضعیت‌های ناشناخته و یا عوامل در نظر گرفته نشده در طراحی یک سازه مانند مشخصات خاک زیر آن و نیز وجود سازه‌های مجاور، می‌توانند بر ضریب اطمینان طراحی و به تبع آن، قیمت تمام شده پروژه تاثیرگذار باشند. از این رو، این مطالعه به بررسی اثرات اندرکنش سازه و خاک و نیز اثرات همزمان این اندرکنش با حضور سازه مجاور بر پاسخ لرزه‌ای سه ساختمان بنچمارک قاب خمشی فولادی 3، 9 و 20 طبقه در شش حالت مختلف همسایگی میان آن‌ها و در سه فاصله مختلف پرداخته است. برای اعمال اثرات اندرکنش خاک و سازه، ماتریس سختی محیط خاک، از طریق تحلیل مدل دو بعدی کرنش مسطحه در نرم‌افزار آباکوس به دست آمده و با استفاده از مجموعه‌ای از المان­های از پیش تعریف شده و المان جدید گسترش‌یافته در نرم‌افزار اپن‌سیس به مدل‌های دو ‌بعدی غیرخطی از سازه‌ها اضافه می‌گردد. میانگین نتایج به دست آمده از تحلیل تاریخچه زمانی تحت اثر ده رکورد لرزه‌ای حوزه دور نشان می‌دهند، که تاثیر اندرکنش خاک و سازه در پاسخ سازه بلندمرتبه 20 طبقه نسبت به دو سازه‌ی دیگر قابل ‌توجه‌تر است و منجر به افزایش 9 درصدی بیشینه‌ی میانگین نسبت دریفت و کاهش 6/99 درصدی میانگین برش پایه در این سازه‌ نسبت به حالت بستر صلب می‌گردد. به علاوه، وجود سازه‌های بلندمرتبه و میان‌مرتبه، بیشینه‌ی میانگین نسبت دریفت سازه‌ی کوتاه‌مرتبه را در نزدیک‌ترین فاصله‌ی دو سازه به ترتیب 10/44 و9/36 درصد و میانگین برش پایه در این سازه را به ترتیب 2/87 و3/93 درصد نسبت به حالت بستر انعطاف‌پذیر افزایش می‌دهد.