اندرکنش خاک و سازه در ساختمانهای با قاب خمشی فولادی

اندرکنش خاک و سازه فرایندی است که در آن پاسخ خاک بر حرکت سازه تاثیر می گذارد. همچنین حرکت یک سازه معین نیز بر پاسخ خاک تاثیر می گذارد. در این پدیده جابجایی های سازه و زمین مستقل از یکدیگر صورت می گیرند. صرف نظر کردن از اثر اندرکنش خاک و سازه در طراحی سازه های واقع بر بسترهای نرم و در طراحی های لرزه ای استفاده از شتاب نگاشت های ثبت شده در بسترهای دارای پی مدفون باعث حصول نتایجی غیرمحافظه کارانه می گردد. در تحلیل دینامیکی و طراحی سازه ها، عموما فرض می شود که خاک زیر شالوده صلب بوده و از انعطاف پذیری آن صرف نظر می شود. در این حالت پاسخ سازه متاثر از خواص دینامیکی خود سازه بوده و انعطاف پذیری خاک تاثیری در پاسخ سازه ندارد. در این پژوهش، با استفاده از نرم افزارهای ساختاری و پردازش متلب، به تعیین پارامترهای ژئوتکنیکی خاک در اندرکنش خاک و سازه پرداخته می شود. برای این منظور از مدل سازی عددی، سه قاب خمشی فولادی ۵، ۱۰ و ۱۵ طبقه هرکدام یکبار بر روی بستر صلب و یکبار بر روی بستر انعطاف پذیر به بررسی تاثیر اندرکنش سازه و خاک بر روی رفتار جانبی لرزه ای سازه ها و نقش پارامترهای ژئوتکنیکی بستر خاکی در میزان تاثیرگذاری توسط نرم افزار اجزای محدود Abaqus و تحلیل پاسخ های لرزه ای در محیط نرم افزار متلب پرداخته شده است. نتایج حاصل از تحلیل ها نشان داد که با افزایش میزان زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک و درنتیجه افزایش مقاومت پلاستیک خاک در طی زلزله سبب کاهش جابجایی های لرزه ای قاب های خمشی فولادی ناشی از اندرکنش سازه و خاک بیشتر شده است. درنهایت، با افزایش میزان سختی خاک و نتیجتا افزایش جذب انرژی خاک سبب افزایش اندرکنش سازه و خاک می شود و درنتیجه اثرات اندرکنش خاک و سازه بیشتر شده است.

کلیدواژه ها:

اندرکنش سازه و خاک ، پارامترهای ژئوتکنیکی ، رفتار لرزهای سازه ، روش اجزای محدود