بررسی رویکرد مفصل چندگانه در هسته بتن مسلح سازه بلند تحت اثر نگاشت حوزه نزدیک

Abstract

به‌کارگیری ساختمان‌های بلند دارای هسته بتن مسلح در حال گسترش روز افزون است. این مقاله به بررسی رفتار سازه بلند با هسته بتن مسلح می‌پردازد. به این منظور ابتدا طراحی هسته ساختمان 40 طبقه با کمک تحلیل طیفی صورت می‌گیرد. سپس طبقات پایین مدل مذکور با به‌کارگیری المان‌های فیبری با مصالح غیر‌خطی و سایر طبقات فوقانی با المان‌های الاستیک مدل می‌شوند. تحلیل تاریخچه زمانی غیر‌خطی برای مجموعه‌ای از رکورد‌های نزدیک گسل صورت می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهند روند کلی تغییرات لنگر در ارتفاع در مدل غیر‌خطی با شکل نظیر حالت طیفی متفاوت است، به‌طوری‌که مقادیر نیاز لنگر تقریباً در اواسط ارتفاع سازه به طور متوسط حدود 5/3 برابر مقدار حاصل از روش تحلیل طیفی است که علت آن اثر مدهای بالاتر است. در این صورت، حفظ رفتار الاستیک در حدود میانه ارتفاع مستلزم مقادیر نسبتاً زیاد میلگرد است. برای کاهش نیاز شدید لنگر در این نواحی، ابتدا یک و سپس دو ناحیه در ارتفاع سازه، علاوه بر تراز پایه، به‌عنوان نواحی مستعد وقوع مفصل پلاستیک به صورت غیر‌خطی مدل‌سازی می شوند و نگاشت‌ها بر سازه اعمال می‌شوند. نتایج نشان می‌دهد رویکرد وقوع یک و دو مفصل در ارتفاع سازه (علاوه بر مفصل تراز پایه) موجب کاهش نیاز لنگر اواسط ارتفاع سازه به مقدار حدود 28 و 42 درصد می‌شود اما برروی برش پایه تقریبا بی‌تاثیر است.