تحلیل دینامیکی غیرخطی اندرکنش شمع ـ خاک ـ روسازه در ساختمان‌های بلند

Abstract

در این نوشتار، پاسخ فونداسیون شمعی و روسازه‌ی یک ساختمان بلندمرتبه تحت بار لرزه‌یی و اثرات سینماتیکی و اینرسیال آن، به‌وسیله‌ی برنامه‌ی اجزاء محدود سه بعدی A‌B‌A‌Q‌U‌S بررسی شده است. اهداف این پژوهش عبارت‌اند از: الف(ایجاد یک مدل اجزاء محدود کاملاً یک‌پارچه از روسازه‌ی یک ساختمان بلندمرتبه، فونداسیون شمعی آن و خاک پیرامونی شمع‌ها؛ ب( انجام تحلیل دینامیکی ضمنی روی مدل ایجادشده برای ارزیابی اثرات اندرکنش سینماتیکی و اینرسیال؛ ج( ارزیابی اثرات ضخامت کلاهک گروه شمع در پاسخ سرشمع. برای ارزیابی اثرات اندرکنش سینماتیکی، پاسخ میدان آزاد خاک و پاسخ سرشمع‌ها حاصل از تحلیل سیستم گروه شمع ـ خاک با هم مقایسه شده است. برای ارزیابی اثرات اندرکنش اینرسیال، پاسخ روسازه‌ی حاصل از دو تحلیل کاملاً یک‌پارچه و تحلیل جداگانه‌ی روسازه و سیستم شمع ـ خاک و همچنین اثرات ضخامت کلاهک گروه شمع، پاسخ سرشمع در ۳ ضخامت مختلف کلاهک با هم مقایسه و ملاحظه شده است که اندرکنش سینماتیکی، اندکی حرکت سنگ بستر را در مقایسه با میدان آزاد تقویت می‌کند و اندرکنش اینرسیال اغلب اثر پاسخ روسازه را بر حسب جابجایی نسبی، نیروی برشی، ممان خمشی و دامنه‌ی فوریه کاهش می‌دهد. همچنین با افزایش ضخامت کلاهک گروه شمع، اثرات پاسخ سرشمع افزایش می‌یابد.