بررسی اندرکنش خاک و سازه به روش وینکلر در سازه های بتنی با نامنظمی در ارتفاع در خاک های نوع I و II

رفتار غیر خطی خاک باعث تغییر پاسخ لرزه ای سازه می شود و وجود سازه، حرکت خاک را تحت تاثیر قرار می دهد. خاک به سازه نیرو وارد می کند و سازه نیز به واسطه وزن و اینرسی تغییر شکل های دیگری خواهد داشت. تاثیر پذیری پاسخ سازه از رفتار غیر خطی خاک و در مقابل آن، نوع پاسخ و رفتار لایه خاک زیرین به دلیل وجود سازه پدیده اندرکنش خاک و سازه نامیده می شود. اثرات اندرکنش خاک و سازه و اهمیت تغییراتی که در پاسخ لرزه ای سازه به واسطه تحلیل این مجموعه رفتاری ایجاد می شود، عموما غیرقابل صرف نظر کردن است. این اثرات ممکن است سبب افزایش یا کاهش پاسخ لرزه ای سازه یا سایر پارامترهای لرزه ای آن تحت اثر نیروی زلزله شود که خود این اثرهم به مشخصه های حرکت میدان آزاد، خواص دینامیکی سازه و انعطاف پذیری تکیه گاه بستگی دارند. یکی از مهم ترین عواملی که بر روی رفتار سازه ها اثر می گذارد اثر اندر کنش خاک و سازه است که اکثر مواقع در طراحی سازه ها اندر کنش خاک و سازه را در نظر نگرفته و پای ستون ها به صورت ثابت (گیردار) در نظر گرفته می شود. در این تحقیق به منظور بررسی اثرات اندرکنش خاک و سازه بر روی پاسخ سازه از روش تیر وینکلر بر اساس آیین نامه FEMA ۳۶۵ استفاده شده است. در این راستا سه سازه ۴، ۸ و ۱۲ طبقه بر روی دو نوع خاک I و II به صورت قاب خمشی بتنی متوسط مورد تحلیل تاریخچه زمانی قرار گرفته و پاسخ سازه از قبیل برش پایه، جابه جایی مطلق طبقات و همچنین جابه جایی نسبی طبقات (دریفت)مورد بررسی قرار گرفته است. براساس تحلیل تاریخچه زمانی انجام گرفته بر روی سازه ۴، ۸ و ۱۲ طبقه در خاک نوع I، مشاهده می شود که در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه نسبت به حالتی که پای ستون های سازه به صورت گیردار در نظر گرفته می شود تاثیر چندانی بر روی برش پایه ندارد. در سازه های کوتاه مرتبه ساخته شده بر روی خاک نوع II، اثر اندر کنش خاک و سازه بر روی برش پایه سازه بصورت کاهشی و به میزان ۵%است. در سازه های با ارتفاع متوسط و بلند ساخته شده بر روی خاک نوع II، در نظر گرفتن اثر اندر کنش خاک و سازه تاثیر چندانی بر روی برش پایه ندارد.

Keywords:

اندرکنش خاک و سازه , تیر وینکلر , تحلیل تاریخچه زمانی , نامنظمی جرمی