اثر وابستگی سختی دینامیکی خاک به فرکانس زلزله و تأثیر پارامترهای اندرکنشی بر پاسخ ارتجاعی و غیرارتجاعی سیستم‌های خاک - سازه

Abstract

در تحلیل و طراحی لرزه‌ای سازه ها عموماً فرض می‌شود که خاک زیر شالوده صلب است و از انعطاف پذیری آن صرف نظر می‌گردد. با در نظر گرفتن انعطاف پذیری خاک زیر پی، انتظار می‌رود که پاسخ سازه تحت تأثیر متقابل اندرکنش دینامیکی سیستم خاک و سازه قرار گیرد. به طور کلی مقادیر مختلف پارامترهای موثر خاک و سازه بر پاسخهای لرزه ای تأثیرات متفاوتی خواهند گذاشت. در این مطالعه با استفاده از یک تحلیل پارمتریک، اثرات پارامترهای موثر خاک و سازه مانند جرم و اینرسی دورانی سازه و پی، نسبت سختی سازه به خاک، نسبت ارتفاع به بُعد سازه ، نسبت جرم سازه به جرم خاک و همچنین اثر وابستگی سختی دینامیکی خاک به فرکانس تحریک زمین بر پاسخ‌های ارتجاعی و غیرارتجاعی سازه مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش خاک زیر پی به روش مخروطی مدل شده است، و برای تحلیل سیستم خاک-سازه از روش زیرسازه استفاده شده است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که، وابستگی سختی دینامیکی خاک به فرکانس تحریک زمین، تأثیرقابل ملاحظه‌ای بر پاسخ غیرارتجاعی و ارتجاعی سازه‌های یک درجه آزاد نخواهد داشت. بنابراین می‌توان برای سازه‌های با شالوده‌های سطحی، با دقت قابل قبولی سختی دینامیکی خاک را به صورت مستقل از فرکانس مدل کرد. هرچند که پارمترهای موثر خاک-سازه نظیر نسبت جرم سازه به خاک، فرکانس بی‌بعد و نسبت لاغری تأثیر قابل توجهی بر پاسخ سیستمهای خاک-سازه با پی سطحی خواهند گذاشت.