بررسی تحلیلی اثرات اندرکنش خاک و سازه بر پاسخ لرزه ای سازه های بتنی میان مرتبه

تحقیقات محققین مهندسی زلزله نشان می دهد که ساختار پروفیل خاک زیر پی سازه ها بر روی رفتار دینامیکی آنها تاثیر می گذارد. پاسخ دینامیکی سازه به همراه روسازه و پی زیرین آن تحت لرز ه های شدید اعمالی ، متغیری از نوع خاک زیر شالوده بوده ، لذا بدون درنظر گرفتن تاثیر آن نمی توان تخمین واقع گرایانه ای از نیروهای اعمالی زلزله بر سازه داشت. همچنین خصوصیات محلی خاک مانند جنس خاک، لایه ای بودن خاک و نیز تغییرات عمق لایه از عوامل موثر بر رفتار لرزه ای سازه می باشد که باید مورد بررسی قرار گر فته و نیز در تحلیل ا ندرکنشی سازه و پی لحاظ گردد . بنابراین بنظر می رسد بررسی رفتار لرزه ای سازه بدون لحاظ نمودن اثر خاک منجر به نتایج واقعی نخواهد شد . در سالهای اخیر تحقیقات وسیعی انجام گرفته است تا این اثر دقیق تر مورد بررسی قرار گیرد. گزارشهای متعدد خسارات لرزه ای سازه ها از یک سو و نتایج تحقیقات تجربی- تحلیلی از سوی دیگر نشان می دهند که اثرات اندرکنش خاک- سازه می تواند عامل موثری در آسیب پذیری لرزه ای سازه ها باشد. نمونه بارز این اثرات در زلزله 1985 مکزیک نمایان شد. در این زلزله، علاوه بر اثرات ساختگاهی، وجود لایه خاک نرم روی بستر سنگی باعث اندرکنش شدید خاک- سازه گردید به طوری که ساختمانهای با پریود ارتعاشی حدود 2 ثانیه به شدت خسارت دیده و یا منهدم شدند. به عقیده بسیای از محققین، این زلزله نقش و اهمیت اندرکنش خاک- سازه را بیش از پیش نشان داد. بعد از وقوع این زلزله بود که تحقیقات گسترده ای در این خصوص به عمل آمده و اثرات اندرکنش خاک- سازه در ضوابط آئین نامه ای طرح لرزه ای منعکس گردید.در راستای انجام تحقیق در سمینار حاضر به گرد آوری و برنامه ریزی برای تحلیل عددی معادلات اندرکنشی خاک و سازه بر مبنای روش های حجم المان های انعطاف پذیر و تکنیک های ماتریسی امپدانس دینامیکی پرداخته می شود. برای ارزیابی اندازه بزرگی بارگذاری دینامیکی و مشخصات لغزش و چرخش پی و ترکیبات پریود های ارتعاشی روسازه و زیر سازه به تشکیل مدل های چندگانه از نظر ابعاد هندسی، لاغری های متفاوت برای سازه و نسبت های متعارف امپدانس دینامیکی خاک به پریود های ارتعاش طبیعی پی پرداخته می شود.