تعیین شاخص خرابی سازه‌های سه‌بعدی فولادی مجاور هم با در نظر گرفتن تأثیر اندرکنش سازه-خاک-سازه و بررسی عملکرد آنها در حوزه زمان و فرکانس

Abstract

ارزیابی سازه ­های آسیب ­دیده در حین زلزله­ های دهه اخیر مشخص کرده که اندرکنش خاک-سازه و مجاورت سازه ­ها درکنار یکدیگر ازجمله عواملی هستند که بر میزان آسیب­ های جانی، مالی و تخریب سازه­ ها اثر به سزایی دارند. در این مقاله عملکرد لرزه ­ای سازه­ سه‌بعدی فولادی یک‌بار با در نظر گرفتن اندرکنش خاک-سازه و بار دیگر با در نظر گرفتن دو سازه مشابه کنار یکدیگر روی خاک (اندرکنش سازه-خاک-سازه) ارزیابی شده ­است. برای دستیابی به این منظور مدل­ های سه‌بعدی از سازه­ فولادی شش طبقه با پلان متقارن و سیستم­ های باربر جانبی قاب خمشی و قاب مهاربندی‌شده طراحی‌شده است. نوع خاک مدل­سازی شده، از نوع سست بوده و مدل­سازی خاک با روش زیر سازه (فنر غیرخطی وینکلر) انجام شده­است. برای انجام تحلیل­ تاریخچه زمانی غیرخطی، 11 زلزله مورد استفاده قرار گرفته ­است. نتایج به‌دست‌آمده از تحلیل­ های تاریخچه زمانی مشخص کرده که اندرکنش سازه-خاک-سازه موجب افزایش دامنه تغییرمکانی بام سازه به میزان 58 درصد نسبت به پاسخ سازه تنها روی خاک می­ گردد. ارزیابی پاسخ تغییر مکان سازه در حوزه فرکانسی (چگالی طیفی) مشخص کرده که اندرکنش سازه-خاک-سازه باعث افزایش در دامنه چگالی طیفی (به‌طور متوسط 6/44 درصد افزایش دامنه چگالی طیفی اتفاق افتاده است) و تغییرات در فرکانس غالب مجموعه سازه و خاک شده که نیاز به بررسی بیشتری دارد. از طرف دیگر نتایج مشخص کرده است که اندرکنش سازه-خاک-سازه به‌طور متوسط تا 32 درصد شاخص خرابی سازه را نسبت به اندرکنش خاک-سازه افزایش می­ دهد.