اثر وابستگی سختی دینامیکی خاک به فرکانس زلزله و تاثیر پارامترهای اندرکنشی بر پاسخ ارتجاعی و غیرارتجاعی سیستم های خاک - سازه

در تحلیل و طراحی لرزه ای سازه ها عموما فرض می شود که خاک زیر شالوده صلب است و از انعطاف پذیری آن صرف نظر می گردد. با در نظر گرفتن انعطاف پذیری خاک زیر پی، انتظار می رود که پاسخ سازه تحت تاثیر متقابل اندرکنش دینامیکی سیستم خاک و سازه قرار گیرد. به طور کلی مقادیر مختلف پارامترهای موثر خاک و سازه بر پاسخهای لرزه ای تاثیرات متفاوتی خواهند گذاشت. در این مطالعه با استفاده از یک تحلیل پارمتریک، اثرات پارامترهای موثر خاک و سازه مانند جرم و اینرسی دورانی سازه و پی، نسبت سختی سازه به خاک، نسبت ارتفاع به بعد سازه ، نسبت جرم سازه به جرم خاک و همچنین اثر وابستگی سختی دینامیکی خاک به فرکانس تحریک زمین بر پاسخ های ارتجاعی و غیرارتجاعی سازه مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش خاک زیر پی به روش مخروطی مدل شده است، و برای تحلیل سیستم خاک-سازه از روش زیرسازه استفاده شده است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که، وابستگی سختی دینامیکی خاک به فرکانس تحریک زمین، تاثیرقابل ملاحظه ای بر پاسخ غیرارتجاعی و ارتجاعی سازه های یک درجه آزاد نخواهد داشت. بنابراین می توان برای سازه های با شالوده های سطحی، با دقت قابل قبولی سختی دینامیکی خاک را به صورت مستقل از فرکانس مدل کرد. هرچند که پارمترهای موثر خاک-سازه نظیر نسبت جرم سازه به خاک، فرکانس بی بعد و نسبت لاغری تاثیر قابل توجهی بر پاسخ سیستمهای خاک-سازه با پی سطحی خواهند گذاشت.

کلیدواژه ها:

اندرکنش خاک و سازه ، ضریب اصلاح تغییرمکان ، ضریب برش پایه ، مدل مخروطی ، فرکانس تحریک