مقاله اثرات اندرکنش خاک – سازه در پاسخ لرزهای سیستمهای دوگانه فولادی کوتاه

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله اثرات اندرکنش خاک – سازه در پاسخ لرزهای سیستمهای دوگانه فولادی کوتاه دارای ۱۱ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله اثرات اندرکنش خاک – سازه در پاسخ لرزهای سیستمهای دوگانه فولادی کوتاه  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله اثرات اندرکنش خاک – سازه در پاسخ لرزهای سیستمهای دوگانه فولادی کوتاه،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله اثرات اندرکنش خاک – سازه در پاسخ لرزهای سیستمهای دوگانه فولادی کوتاه :

چکیده

اندرکنش خاک – سازه یکی از مهمترین مسائلی است که در طراحی لرزهای مطرح میشود. در آنالیز و طراحی سازهها معمولا اینگونه فرض میشود که خاک زیر پی صلب بوده و امکان جدایی پی از خاک وجود ندارد. ایت درحالی است که خاک سختی محدودی داشته و پی فقط براساس گرانش روی خاک قرار گرفته است. حال اگر لنگر واژگونی از مقدار لنگر مقاوم ناشی از بار ثقلی فراتر رود منجر به بلند شدن پی میشود. صلب نبودن خاک و بلند شدن پی حین وقوع زلزله دو فرض اساسی هستند که تاثیر بسزایی در آنالیز و طراحی سازه های مختلف میتوانند داشته باشند. در این مقاله تاثیر اندرکنش خاک- سازه در پاسخ غیرخطی لرزهای قابهای دوگانه مهاربندی شده فولادی مورد بررسی قرار میگیرد. این مطالعه روی مدلسازی رفتار اندرکنش خاک – سازه از طریق روش تیر غیرخطی وینکلر تمرکز کرده است. مشاهده میشود وقتی که اندرکنش خاک – سازه در نظر گرفته میشود برش پایه و جابجایی مورد تقاضا بطور قابل توجه کاهش یافته و پریود اصلی سازه شکلپذیری و افزایش مییابد.

واژههای کلیدی: اندرکنش خاک – سازه، سازه دوگانه فولادی، برش پایه، شکل پذیری، پریود اصلی سازه.

-۱ مقدمه

یکی از مهم ترین مسائلی که در طراحی لرزهای، مهندسان سازه و خاک را در سالهای اخیر با آن مواجه اند اندرکنش سازه و خاک میباشد که توجه خاصی از طرف محققین به این امر مبذول شده است. در بسیاری از طراحیهای معمول که براساس آییننامههای موجود انجام میپذیرد فرض بر این است که حرکت زمین به طور مستقیم و بدون هیچ گونه تغییری به پایه سازه منتقل میشود. فرض ضمنی در این روش این است که خاک زیر سازه کاملا صلب بوده و امکان جدایی پی از خاک وجود ندارد، این در حالیست که سختی خاک محدود بوده و امکان جدا شدن پی از روی خاک وجود دارد.

۷۵۲

ششمین کنفرانس بین المللی زلزله و سازه

۲۲ و ۲۳ مهرماه۱۳۹۴ ، جهاد دانشگاهی استان کرمان

صلب نبودن خاک و متصل نبودن پی به خاک دو فرض اساسی هستند که تاثیر بسزایی در آنالیز و طراحی سازههای مختلف میتوانند داشته باشند. اندرکنش سینماتیکی خاک و سازه، انعطافپذیری پی و وجود میرایی تشعشعی میتواند منجر به کاهش نیروی زلزله اعمالی بر سازه به خصوص در محدوده سازههای با پریود پایین شود در اکثر آییننامههایی که اقدام به بررسی اثر اندرکنش خاک – سازه کردهاند، برای در نظر گرفتن اندرکنش بین خاک و سازه به اصلاح پریود نوسانی و نسبت میرایی سازه پرداختهاند. طبق طراحی لرزهای براساس عملکرد سازه، که مستلزم استفاده از مدلهای ساده و منحنی بار- تغییرمکان برای المانهای مختلف سازه میباشد، استفاده از چنین روشهای سادهای در آییننامههای گذشته برای در نظرگیری اثرات اندرکنش خاک – سازه را مجاز

نمیداند. لذا ملزم به استفاده از مدلهای پی با اهم مشخصات آن در رفتار بار- تغییرمکان میکند.

در سالهای اخیر آییننامهها چندین روش برای لحاظ نمودن اثر انعطافپذیری پی و کاهش سختی سیستم سازه و خاک، با کاهش برش پایه و افزایش میزان حرکت جانبی سازه ارائه نموده اند .[۱] FEMA 440

روشهای ارائه شده در این آییننامهها مبتنی بر در نظر گرفتن اثر اندرکنش کلی خاک و سازه بوده و دربرگیرنده اثر حرکت گهوارهای ( بلند شدن فونداسیون از روی خاک ) و یا انهدام موضعی خاک زیر فونداسیون نمیباشند.
بنابراین در روشهای طراحی لرزهای براساس آییننامههای موجود نیاز به مدلهای صریحی از المانهای

فونداسیون برای هر دو رفتار خطی و غیرخطی سازه میباشد. عموما برای مدل کردن فونداسیون و خاک زیرین آن از مدل Winkler استفاده میشود که در این مدل پی توسط تیری که بر روی فونداسیون غیرخطی وینکلر((BNWF قرار میگیرد مدل میشود. علت استفاده از این روش سادگی و قابلیت آن در مدل کردن رفتار

غیرخطی خاک میباشد.

در بررسی عملکرد خوب برخی سازهها در زلزله ۱۹۶۰ شیلی، [۲] Housner دریافت که حرکت گهوارهای عامل اصلی بوده است. [۳] Gazetas نشان داد که سازههای به ظاهر ناپایدار از نظر واژگونی، حین

بارگذاری دینامیکی پایداری مناسبی از خود به نمایش میگذارند. در نتیجه حرکت گهوارهای پی چه در ساختمانها، و چه در پلها، مخازن و . . . در حالت کلی نه تنها آسیبی به سازه نمیرساند بلکه میتواند باعث در امان ماندن سازه از خسارتهای شدید زلزله شود. با توجه به این امر در سالهای اخیر مطالعات روی این ویژگی از

حرکت گهوارهای متمرکز شده است که از آن میتوان به عنوان فیوزی برای کنترل نیروی زلزله وارد بر سازه استفاده کرد( .( [۴] Pollino از طرف دیگر تحقیقات نشان میدهد که پاسخ سازههایی چون ستونها و یا

دیوارهای برشی کوتاه به سختی فونداسیون بسیار حساس است و اندرکنش خاک و پی میتواند منجر به تغییرات اساسی در عملکرد سیستم شود .( [۵] Nakaki and Hart) در واقع حساسیت سازهها به رفتار گهوارهای را

میتوان حتی در سیستمهای دوگانه نیز جستجو کرد. شکل (۴-۱) مقبس از [۶] ATC 40 اندرکنش قاب و دیوار را در حالت پی صلب و انعطافپذیر نشان میدهد. از آنجایی که دیوار برشی به بار و قاب خمشی به تغییرمکان حساس هستند، انتخاب سختی فونداسیون در تعیین اینکه کدام جز از سازه در مسیر بار “ضعیف ترین عنصر زنجیره انتقال نیرو” محسوب میشود، اهمیت دارد. در حالت خاک با سختی مناسب دیوار برشی به دلیل

۷۵۳

ششمین کنفرانس بین المللی زلزله و سازه

۲۲ و ۲۳ مهرماه۱۳۹۴ ، جهاد دانشگاهی استان کرمان

سختی زیاد قسمت عمده بار جانبی را در تراز پی جذب میکند ولی در حالت خاک نرم قسمت عمده بار توسط قاب جذب میشود. این مثال به خوبی اهمیت مدل کردن خاک را برای دست یافتن به ارزیابی مناسبی از عملکرد سیستم نشان میدهد.