تأثیر اندرکنش خاک و سازه درتقاضا و سطوح قابلیت اطمینان احتمالاتی ساختمان های فولادی نامنظم هندسی در ارتفاع

در این مقاله، تأثیر اندرکنش خاک و سازه در تقاضای تغییرمکان های جانبی نسبی و سطوح قابلیت اطمینان احتمالاتی ساختمان های فولادی دارای نامنظمی هندسی در ارتفاع مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور، دسته ای از سازه های نامنظم هندسی در ارتفاع با درجات گوناگون پس رفتگی در تراز طبقات گوناگون، تحت تأثیر مؤلفه های افقی زلزله آنالیز می شوند. اثرات انعطاف پذیری پی سازه با استفاده از روش تیر غیرخطی وینکلر مدل می شود که در آن، با استفاده از مجموعه ای از فنرهای غیرخطی، رفتار خاک تحت بارهای دینامیکی مدل سازی می شود. تحلیل ها با استفاده از روش تحلیل دینامیکی افزایشی صورت می گیرد که به موجب آن، سطوح قابلیت اطمینان سازه از مرحله رفتار خطی تا حد فروریزش سازه مورد بررسی قرار می گیرد. پس از برآورد سطوح عملکردی گوناگون سازه، درصد قابلیت اطمینان سازه برای دامنه شدت ارتعاشات و سطح تقاضای متناظر با آن بدست می آید. نتایج حاصله حاکی از آن است که ماکزیمم تقاضای تغییرمکان جانبی نسبی بین طبقات سازه ها، بخاطر اثرات انعطاف پذیری پی افزایش می یابد. این نرخ افزایش بسته به موقعیت و میزان پس رفتگی در تراز طبقات سازه تغییر می یابد. همچنین، سطح اطمینان قابل قبول برای تأمین قابلیت بهره برداری بی-وقفه در سازه های با پای گیردار و انعطاف پذیر تحت زلزله های با سطح خطر کم تا متوسط حاصل می آید. با این حال، در سطوح خطر لرزه ای بالاتر، انعطاف پذیری پی باعث کاهش سطح اطمینان عملکردی سازه می شود که به موجب آن، بسته به محل و درصد پس رفتگی در سازه، متوسط کاهش 40 تا 60 درصدی در سطوح قابلیت اطمینان سازه مشاهده می گردد.