جداسازی لرزه ای-ژئوتکنیکی ساختمان های کوتاه و میان مرتبه با ایجاد لایه منعطف برشی از مصالح ماسه و لاستیک

هزینه زیاد اجرای سیستم های نوین جداسازی، مانع توسعه آن ها در کشورهای در حال توسعه شده است. از این رو در این پژوهش سعی شده است با ارائه یک ایده، راهکاری اقتصادی برای جداسازی ساختمان ها ارائه گردد. بدین منظور در زیر شالوده ساختمان، یک لایه با قابلیت تغیرشکل برشی با مصالح ماسه یا مخلوط ماسه-لاستیک اجرا می گردد. برای تامین حرکت جانبی لایه مورد نظر، درز انقطاعی پیرامون لایه خاک ایجاد شده و با مصالح انعطاف پذیر پر می گردد تا ضمن جلوگیری از مشکلات اجرایی، مانعی برای حرکت ایجاد نشود. وجود درز انقطاع در اطراف خاک زیر فونداسیون در عمقی مشخص باعث می شود که لایه مذکور قابلیت تغییرشکل های برشی را داشته و بدین ترتیب به دلیل سختی جانبی کم و میرایی نسبتا مناسب، دامنه شتاب نوسان ورودی سازه به طور قابل توجهی کاهش -یابد. برای بررسی عملکرد سیستم جداساز پیشنهادی، مدل های متعددی که عوامل موثر در سیستم جداساز شامل نوع مصالح لایه جداساز، عرض درز پیرامونی و ضخامت لایه را منظور کرده اند در محیط برنامه OpenSees ساخته شده اند. در این مدل ها یک سازه ۹ طبقه قاب خمشی فولادی به همراه لایه خاک زیر آن با شرایط مذکور تحت روش تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با شتابنگاشت های مناسب تحلیل شده است. جهت ارزیابی عملکرد سیستم جداساز، پاسخ های حداکثر جابجایی نسبی جانبی طبقات، حداکثر جابجایی جانبی طبقات، حداکثر نیروی محوری ستون و حداکثر چرخش مفصل پلاستیک تیر در مدل های مختلف با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج ارزیابی نشان می دهد، سیستم جداساز پیشنهادی فارغ از نوع مصالح به کار رفته و اندازه درز پیرامونی و ضخامت لایه جداساز، در کاهش پاسخ های تعیین کننده سطح عملکرد سازه، نظیر جابجایی نسبی طبقات و چرخش مفاصل پلاستیک بسیار تاثیرگذار بوده است. بهترین عملکرد مربوط به سیستم جداساز با مصالح ترکیبی ماسه و خرده لاستیک با ضخامت لایه ۰.۵ متر و عرض درز پیرامونی برابر ۱۰ سانتی متر بوده است.

Keywords:

جداسازی لرزه ای ژئوتکنیکی , جداساز ماسه ای , مخلوط ماسه و لاستیک , سیستم جداساز اقتصادی , رفتار برشی خاک