اثرات حرکات ناهمگون زمین در نزدیکی گسل بر روی نیروی محوری ستونهای ساختمانها

در این تحقیق بیشینه نیروی محوری ستونهای طبقه اول از ساختمانهای چند طبقه تحت تاثیر حرکات ناهمگون عمود بر گسل و در امتداد گسل مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، ساختمانهای چند طبقه طرح شده براساس آیین‏نامه های استاندارد، توسط یک مدل دینامیکی ساده شبیه سازی شده اند. این مدل دینامیکی متشکل است از سه تیر صلب که بیانگر جرم طبقات فوقانی بوده و بر روی چهار ستون صلب بدون جرم، که بیانگر ستونهای طبقه اول ساختمانها می باشند قرار گرفته اند. هر کدام از تیرهای صلب توسط فنرهای دورانی که بیانگر انعطاف پذیری طبقات فوقانی می باشند به یکدیگر متصلند. با فرض رفتار خطی مصالح بکار گرفته شده در ساختمانها و صرفنظر از کمانش ستونها، معادله حرکت سیستم دینامیکی تعیین و به کمک روش رانگ-کوتا تحت تاثیر مولفه قائم پالس جابجایی موازی و عمود گسل و به ازای بزرگای مختلف، حل شده است. بیشینه نیروی محوری ستونهای طبقه اول نسبت به جرم کل سازه و بیشینه شتاب حرکات گسل به صورت ذیل نرمالیزه شده است که به عنوان ضریب نرمال نیروی محوری ستون نام گذاری شده است: نتایج نشان می دهند ضریب نرمال نیروی محوری ستونها مستقل از تعداد طبقات ساختمان می باشد و ناهمگونی حرکات زمین در پای ستونها منجر به کاهش مقدار آن می شود زیرا مقدار ضریب نرمال نیروی محوری به ازای حرکات همگون زمین برابر است با 334/0، در حالیکه ناهمگونی حرکات زمین منجر به کاهش آن تا مقدار 155/0 خواهد شد بعنی کاهشی برابر 59/53 درصد. از سوی دیگر، این مقدار مستقل از نوع حرکت زمین می باشد و تاثیر پالس عمود بر گسل و جابجایی موازی با گسل بر این ضریب تقریباً یکسان می باشد ولی بطور کلی مقدار بحرانی نیروی محوری ستونها ناشی از پالس جابجایی عمود بر گسل می باشد چراکه سرعت و شتاب حرکت ناشی از پالس عمود بر گسل بسیار بیشتر از پالس جابجایی موازی با گسل می باشد.