مطالعه عددی تاثیرات اندرکنش سازه-خاک-سازه بر ضریب بزرگنمایی تغییرمکان و اصلاح آن برای قاب خمشی فولادی ویژه

Abstract

با توجه به اهمیت ضریب بزرگنمایی تغییرمکان Cd در طراحی سازه‌ها و عدم درنظر گرفتن اثرات اندرکنش سازه-خاک-سازه در پاسخ سازه‌ها، این مقاله اثرات مهم‌ترین پارامترهای تأثیرگذار بر این ضریب، در سامانه سازه-خاک-سازه را بررسی کرده است. پارامترهای کلیدی شامل دوره تناوب سازه اصلی (T1) و مجاور (T2)، فاصله سازه‌ها (d) و نوع خاک هستند. هدف از این پژوهش، اصلاح ضریب Cd در قاب‌های فولادی ویژه تحت اثر اندرکنش سازه-خاک-سازه، بدون مدل‌سازی سازه مجاور است. برای این منظور 6 سازه 2 تا 15طبقه واقع بر دو نوع خاک رسی به صورت دوتایی در سه فاصله صفر، 10 و 25 متری با استفاده از روش مستقیم به‌صورت غیرخطی مدل و با استفاده از روش تاریخچه زمانی غیرخطی تحلیل شده‌اند. بر اساس نتایج این کار، تکیه‌گاه نرم منجر به ایجاد طبقه نرم به‌دلیل افزایش شدید دریفت طبقه اول نسبت به حالت تکیه‌گاه ثابت می‌شود که حداقل این نسبت 1/1 و حداکثر آن 61/3 است؛ به‌طوری که با افزایش T1 و T2 مقدار این نسبت بیشتر می‌گردد. از طرفی برای سازه‌های اصلی با T1 در محدوده 7/0 تا 5/1 برابر دوره تناوب خاک، دریفت سازه دچار تشدید می‌شود. در نهایت با استفاده از نتایج کار و تحلیل رگرسیون، بر مبنای طیف پاسخ دریفت سازه‌ها روابطی جهت اصلاح ضریب Cd ارائه شده است. بر اساس رابطه به‌دست‌آمده، برای طراحی سازه بایستی مقادیر دریفت به‌خصوص دریفت طبقه اول افزایش یابد.