انواع انرژی در سازه های بلند متصل شده با پل خرپایی کمانش تاب تحت اثر زلزله

Abstract

متصل نمودن دو برج توسط یک پل میانی می تواند یکی از راهکارهای کنترل جابجایی و هم چنین استهلاک انرژی به حساب آید. این مقاله به بررسی انواع نیازهای انرژی در سازه ساختمان بلند 40 و 60 طبقه می پردازد که در هر کدام از آنها دو هسته بتن مسلح با ارتفاع یکسان توسط یک پل خرپایی به یکدیگر متصل شده اند. خرپای پل از المان های کمانش تاب تشکیل می شود. در ابتدا این سازه با بکارگیری روش تحلیل طیفی طبق آیین نامه های معتبر طراحی می شود و در ادامه با تهیه مدل غیرخطی سازه در نرم افزار PERFORM-3D و انجام تحلیل تاریخچه زمانی تحت اثر زلزله های دور و نزدیک انرژی ورودی، انرژی جنبشی، انرژی میرایی و انرژی غیرالاستیک مورد بررسی قرار می گیرد و مشارکت دیوار و پل در اتلاف انرژی مطالعه می شود. دو رویکرد مفصل یگانه و مفصل گسترده برای هسته در نظر گرفته می شود. در رویکرد مفصل یگانه، فقط در پای هسته بتن مسلح اجازه مفصل پلاستیک داده می شود و بقیه نواحی هسته بتن مسلح به صورت الاستیک مدل می شود و تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی انجام می شود. در رویکرد مفصل گسترده، کل هسته قابلیت گسترش پلاستیسیته را دارد. بطور متوسط در رویکرد مفصل گسترده، سهم هسته ها حدود 48 درصد و سهم پل با اعضای کمانش تاب حدود 52 درصد از انرژی غیرالاستیک تحت کل نگاشت های اعمال شده را شامل می شود و این اعداد در رویکرد مفصل یگانه به ترتیب حدود 34 و 66 درصد است.