مقایسه پاسخ لرزه ای قاب 12 و 7 طبقه فولادی با بادبند ضربدری بدون و با لحاظ اثرات SSI

سختی و شکل پذیری و میرایی و مقاومت به عنوان 4 رکن اساسی در طراحی تمامی سازه ها قلمداد می شود. در خصوص سازه های ساختمانی مقاومت مترادف با طراحی هر عضو سازه به لحاظ پاسخگو بودن آن در برابر بارهای وارده و ترکیبات مختلف آنها می باشد. سختی به منظور محدود نمودن تغییرشکل و تغییرمکان جانبی سازه ها بوده که توسط سیستم مهاربندی شامل بادبند یا دیوار برشی یا قوی نمودن تیرها و ستون ها در سیستم قاب خمشی تامین می گردد. در این خصوص جانمایی بادبندها در ارتفاع و پلان سازه به عنوان روشی موثر به منظور بهینه سازی طرح سازه تلقی می گردد. در این پژوهش با استفاده از روش نرم افزاری, طرح بهینه سازه فولادی براساس چیدمان بهینه بادبندی در ارتفاع برای قابهای فولادی مختلف بررسی گردید. همچنین موضوع اندرکنش خاک و سازه و تاثیر آن بر رفتار و پاسخ لرزه ای نمونه قابهای فولادی منظم و نامنظم کوتاه و میان مرتبه و بلند با استفاده از روش عددی المان محدود بررسی گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که برای قابهای فولادی کوتاه بر خاک متراکم, مهمترین مساله تامین شکل پذیری مناسب بوده ولیکن در حالتی که خاک زیر اینگونه سازه ها نرم است بایستی با استفاده از افزایش سختی اعضا تغییرمکان جانبی سازه کنترل گردد. با افزایش ارتفاع سازه در هر حالت اعم از سازه واقع برخاک متراکم یا خاک سست, تغییرمکان جانبی سازه نسبتا زیاد بوده و بایستی با تمهیدات مناسب کنترل و محدود گردد. از طرفی نتایج بدست آمده به وضوح نشان داد که افزایش شکل پذیری و لحاظ نمودن اثرات SSI با مدلسازی مستقیم خاک زیر سازه به خصوص در حالتی که خاک نرم است منجر به کاهش قابل ملاحظه نیروهای داخلی سازه می گردد. نکته جالب اینکه با افزایش ارتفاع سازه اختلاف بین مقادیر نیروهای داخلی سازه در شرایط بدون و با لحاظ اثرات اندرکنش خاک و سازه قابل توجه بوده به طوری که در حالت لحاظ نمودن اثرات SSI نیروهای داخلی بدست آمده در اعضای سازه بسیار کمتر بود.

کلیدواژه ها:

سختی ، شکل پذیری ، میرایی ، اندرکنش خاک و سازه ، چیدمان بهینه بادبندی ، قاب فولادی