بررسی راهکارهای مقاومسازی سازه های شهری در برابر زلزله و فرونشست زمین

سازه های شهری در معرض تهدیدهای هم زمانی چون زلزله و فرونشست زمین، با الگوهای رفتاری پیچیده ای مواجه اند که تحلیل و ارزیابی آنها مستلزم نگاهی تلفیقی به مولفه های ژئوتکنیکی، دینامیکی و سازه ای است. در شرایطی که کاهش تراز آب زیرزمینی و افت تراکم لایه های خاکی منجر به فرونشست تدریجی زمین می شود، بنیان سازه ها دستخوش تغییرات غیرمتقارن در تنش ها و نشست های ناهمگن می گردد؛ عواملی که در صورت وقوع زلزله، به شکل گیری مکانیسم های گسیختگی مرکب و افزایش نرخ خرابی سازه ها می انجامد. هدف پژوهش حاضر، تحلیل همزمان اثرات زلزله و فرونشست زمین بر عملکرد سازه های متداول شهری و تبیین نقش اندرکنش خاک و سازه در بروز آسیب های پیشرونده است. روش تحقیق در این مطالعه مبتنی بر تحلیل های کتابخانه ای و مرور نظام مند مطالعات علمی داخلی و خارجی است که در آن یافته های میدانی، مدل سازی های عددی و تحلیل های پارامتریک مورد بررسی قرار گرفته اند. تمرکز بر تحلیل های عددی با استفاده از روش اجزای محدود و بهره گیری از مدل های رفتاری غیرخطی برای مصالح خاک و سازه، امکان بازسازی رفتار واقعی سازه ها تحت بارگذاری هم زمان را فراهم ساخت. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در سازه هایی که پیش تر دچار نشست های نامتقارن شده اند، میزان تغییر مکان نسبی طبقات و تمرکز تنش در اتصالات بحرانی، به طور چشم گیری افزایش یافته و احتمال فعال سازی مفصل های پلاستیک در طبقات پایین تر بیشتر می شود. از سوی دیگر، ساختار لایه های خاک، نرخ افت تراز آب زیرزمینی و شرایط مرزی تاثیر مستقیمی بر شدت پا سخ لرزه ها دارند و می توانند به صورت غیرخطی، شدت آسیب را در نقاط مختلف بستر تشدید نمایند. در نهایت، نتایج پژوهش حاکی از آن است که تحلیل یکپارچه لرزه ها و ژئوتکنیکی با لحاظ اثرات تجمعی و پیش تنیده در خاک بستر، برای درک صحیح رفتار سازه ها در برابر مخاطرات ترکیبی ضروری است و می تواند مبنای تدوین الگوهای نوین ارزیابی عملکرد سازه های قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

اندرکنش خاک و سازه ، تحلیل دینامیکی ، زلزله ، فرونشست زمین