ارزیابی ضوابط لرزه‌ای دستورالعمل DBD12 در طراحی قاب‌های خمشی بتن‌آرمه با درنظرگیری اثرات اندرکنش خاک و سازه

Abstract

روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییرمکان به عنوان یکی از ابزارهای جدید جهت تحقق اهداف عملکردی طراح شناخته می‌شود تاکنون پژوهش‌های مختلفی پیرامون ارزیابی عملکرد سازه‌های طراحی شده به روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییرمکان صورت گرفته است. لیکن توجه چندانی به عملکرد سازه‌های طراحی شده به این روش با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و سازه نشده است. در این پژوهش ارزیابی عملکرد لرزه‌ای قاب‌های خمشی بتن‌آرمه طراحی شده به روش طراحی مستقیم مبتنی بر تغییرمکان با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و سازه در دستور کار قرار گرفته است. بدین منظور 4 قاب‌ خمشی بتن‌آرمه با ارتفاع مختلف که بر روی یک لایه خاک به عمق 20 متر قرار گرفته‌اند طبق ضوابط دستورالعمل DBD12 طراحی شده‌اند. در روند طراحی پروفیل تغییرمکان طراحی، با توجه به اثرات انعطاف‌پذیری تکیه‌گاه تصحیح شده است. در مدل‌سازی اثرات اندرکنش خاک و سازه از روش زیرسازه استفاده شده است؛ به‌‌طوری که خاک زیر سازه با استفاده از فنرها و میراگرهای جایگزین در زیر فونداسیون مدل‌سازی شده است. در مدل‌سازی رفتار غیرخطی تیرها از مدل مفصل خمیری استفاده شده است. مدل‌سازی رفتار غیرخطی ستون‌ها نیز با استفاده از مدل دوران قطری که به طور غیرمستقیم از مفاصل خمیری استفاده می‌کند، انجام شده است. به منظور بررسی رفتار قاب‌های موردنظر از تحلیل‌های تاریخچه زمانی غیرخطی با به‌کارگیری دو دسته شتاب‌نگاشت طبیعی و مصنوعی تولید شده بر اساس مبانی تبدیل موجک، استفاده شده است. نتایج حاصل از بررسی قاب‌های با پایه انعطاف‌پذیر نشان‌دهنده افزایش پاسخ تغییرمکانی قاب‌ها تا 22/8 درصد نسبت به مدل‌های با پای ثابت می‌باشد. در حالی که اثرات اندرکنش خاک و سازه تأثیر چندانی در روند تغییرمکان نسبی طبقات ایجاد نکرده است به‌گونه‌ای که در هیچ‌کدام از قاب‌ها متوسط بیشینه تغییرمکان نسبی طبقات از حدود مجاز فراتر نرفته است.