ارزیابی تاثیر پارامترهای فیزیکی و مکانیکی بستر خاکی بر اندرکنش خاک و سازه به روش اجزای محدود

با توجه به خسارات وارده بر سازه های مستقر بر بسترهای خاکی دیده شده که این خسارات به طور عمده در طی ناپایداری خاک در اندرکنش با سازه رخداده است.جهت رفع این عیب، استفاده از تحلیل های استاتیکی و لرزه ای مستقیم کل سیستم سازه و خاک در یک گام منفرد و در این میان، لحاظ پارامترهای فیزیکی و مکانیکی خاک در اندرکنش با سازه ضرورت می یابد. لذا، در این تحقیق، ضمن اطمینان از درستی نحوه شبیه سازی های عددی، با استفاده از مدلسازی عددی دوبعدی یک قاب خمشی فولادی ۵ طبقه یکبار بدون اندرکنش با بستری خاکی و یکبار سازه در اندرکنش با بستری خاکی توسط نرم افزار Abaqus و با استفاده از روش اجزای محدود و تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی تحت رکورد شتاب زلزله در هر دو حالت صلب و انعطاف پذیر برای بستر آن ضمن بررسی تاثیر اندرکنش سازه و خاک و نقش برخی از پارامترهای فیزیکی و مکانیکی (مقاومتی) بستر خاکی نیز در میزان این تاثیرگذاری موردبررسی قرارگرفته است. در نتایج به دست آمده مشاهده گردید که با افزایش میزان وزن مخصوص و درنتیجه سختتر شدن خاک ، جابه جایی های جانبی لرزه ای ناشی از اندرکنش سازه و خاک اندکی بیشتر میشود. و با افزایش میزان مدول الاستیسیته، جابه جایی های لرزه ای قاب خمشی فولادی کمتر میشود. با افزایش میزان زاویه اصطکاک داخلی خاک ،جابه جایی های لرزه ای قاب های خمشی تا حدودی کمتر میشود.همچنین دیده شده تغییر در میزان زاویه اصطکاک داخلی تاثیر قابل توجهی بر میزان جابه جایی های لرزه ای ندارد، و هرچه میزان چسبندگی کاهش یافته و به صفر نزدیکتر شود ، جابه جایی های لرزه ای قاب های خمشی ناشی از اندرکنش سازه و خاک بیشتر میشود. نهایتا دیده شد با افزایش میزان میرایی خاک، از میزان جابه جایی های لرزه ای قاب های خمشی مستقر بر روی بستر انعطاف پذیر به طور چشمگیری کاسته می شود.

Keywords:

پارامترهای مکانیکی , اندرکنش سازه و خاک , روش اجزای محدود , نرم افزار Abaqus