بررسی رفتار اندرکنشی خاک و سازه های رو و زیرزمینی مجاور هم تحت اثر زلزله

امروزه افزایش جمعیت در شهر ها و کمبود فضای مسکونی شهری از یک سو و نیاز به توسعه امکانات شهری برای ساکنین آن از سوی دیگر باعث شده است که در بسیاری از موارد سازه های مختلف روی زمینی از قبیل سازه های ساختمانی و پل ها در مجاورت سازه های زیرزمینی از قبیل تونل های مترو قرار گیرند. ارزیابی لرزه ای سازه های مجاور هم با در نظر گرفتن اثرات اندرکنشی آنها یکی از چالش های مهندسی عمران در فازهای تحلیل و طراحی محسوب می گردد. از طرفی ضوابط آیین نامه های موجود برای طراحی از قبیل nehrp و jra نیز تأکید بر لحاظ نمودن اثرات اندرکنشی دینامیکی در مرحله طراحی سازه های مجاور هم تحت تحریک زمین لرزه ها دارند. با این وجود در طراحی لرزه ای سازه ها، عموماً هر سازه بصورت مجزا و بدون توجه به اثرات متقابل رفتار سازه های مجاور صورت می پذیرد. علاوه بر این، در آیین نامه ها نیز ضوابط لرزه ای چندانی جهت اعمال نمودن اثرات اندرکنشی سازه های مجاور هم ارائه نشده است. بطور کلی رفتار های لرزه ای سازه های مجاور از وضعیت خاک های مجاور هم نیز تأثیر می پذیرند که این اثرات به خصوص در خاک های سست و همچنین خاک های با پتانسیل روانگرایی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در این پژوهش تلاش می گردد تا با استفاده از نرم افزار المان محدود com3 توسعه یافته در آزمایشگاه بتن دانشگاه توکیو، اثرات اندرکنشی دینامیکی سازه های مجاور هم بر روی پاسخ های لرزه ای آنها با رویکرد طراحی بر اساس عملکرد مورد ارزیابی قرار گیرند. در این راستا رفتار های لرزه ای سازه زیرزمینی مدفون در خاک ماسه ای سست برای شرایط با و بدون وقوع روانگرایی با تعیین مکانیزم های موثر بر رفتار های مشاهده شده حاصل از تحلیل عددی تعیین می گردد. در ادامه با بکارگیری روش هایی از قبیل احداث دیوار سپری و یا ستون متراکم خاک و یا بکارگیری همزمان آنها رفتار لرزه ای سازه در خاک سست بهبود می یابد. اثرات اندرکنش دینامیکی ناشی از حضور سازه های زیرزمینی و روی زمینی مجاور هم با توجه به رفتار چرخه ای خاک ماسه ای سست در شرایط با و بدون وقوع روانگرایی آن مورد ارزیابی قرار می گیرند. بدین منظور با تغییر مشخصات سازه ای، خاک و همچنین تحریک لرزه ای، پارامترهای موثر بر تغییر اثرات اندرکنشی و به تبع آن تغییر پاسخ های لرزه ای سازه ها ارزیابی می گردند. در ادامه با ارائه راهکارهای مهندسی از قبیل اتصال سازه ها در مرحله احداث آنها و یا احداث دیوارهای سپری در وضعیت سازه های احداث شده، رفتار های لرزه ای آنها بهبود می یابند. در نهایت اثرات ناشی از احداث سازه های زیرزمینی موازی مجاور هم در شرایط مختلف قرارگیری آنها ارزیابی شده و اثرات احداث دیوار سپری در موقعیت های مختلف پیرامون آنها در بهبود رفتار لرزه ای سازه ها تعیین می گردد.