ارزیابی اثرات اندرکنش خاک و سازه بر سطوح عملکردی سازه های فلزی با قاب خمشی با استفاده از تحلیل های غیر خطی

اندرکنش خاک و سازه یکی از مهمترین مسائلی است که در طراحی لرزه ای مطرح می شود. در آنالیز و طراحی سازه ها این گونه فرض می شود که خاک زیر پی صلب بوده و امکان جدایی پی از خاک وجود ندارد. این در حالی است که خاک سختی محدودی داشته و پی فقط بر اساس گرانش روی خاک قرار گرفته است. اثرات اندرکنش خاک و سازه می تواند عکس العمل سازه را افزایش یا کاهش دهد که این امر به مشخصه ها و خواص سازه و خاک و حرکت زمین مورد نظر بستگی دارد. بنابر این اثرات اندرکنش خاک و سازه ممکن است طرح لرزه ای سازه را از حاشیه اطمینان خارج و یا غیر اقتصادی نماید. در این راستا پاسخ سازه های فولادی ۸،۴ و ۱۲ مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آنالیز نشان داد که در تمام حالات مورد بررسی عملکرد سازه بدون لحاظ کردن اندرکنش خاک و سازه منجر به ارزیابی دست پایینی از سطح عملکرد مورد انتظار سازه حین وقوع زلزله می گردد. میزان مفاصل پلاستیک تشکیل شده در سازه های ۴، ۸ و ۱۲ طبقه با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و سازه به ترتیب (۱۶، ۱۸ و ۱۹) نسبت به حالت بدون اندرکنش خاک و سازه بیشتر است و تغییر مکان بام در حالت با اندرکنش خاک و سازه به ترتیب ۶، ۸ و ۹ افزایش یافته است. اختلاف پاسخ سازه ها در دو حالت با و بدون در نظر گیری اندرکنش خاک و سازه نشانگر آن است که روند فعلی طراحی سازه ها (مبتنی بر ضوابط آیین نامه ها) دارای حلقه مفقوده ای می باشد و منجر به آن می شود که در مواردی رفتار سازه با رفتار مفروض برای آن کاملا متفاوت باشد.

کلیدواژه ها:

سازه فولادی با قاب خمشی ، اندرکنش خاک و سازه ، سطوح عملکردی ، تحلیل غیر خطی