تحلیل رفتار لرزه ای سیستم های شمع رادیه

در طی زلزله شمع ها تحت تاثیر تنش های شدیدی حاصل از حرکت سازه ها روی شمع ( اندر کنش اینرسیال ) و حرکت خاک اطراف خود ( اندر کنش جنبشی ) قرار می گیرند. عموما مهندسان سازه برای طراحی لرزه ای شمع ها فقط اثر سازه روی شمع ( اندرکنش اینرسیال ) را در نظرمی گیرند و از اثر اندر کنش لرزه ای شمع و خاک و موج حرکتی که خاک به شمع وارد می کند و شمع را تحت تنش های شدیدی قرار می دهد صرف نظر می کنند. بررسی اندرکنش لرزه ای شمع و خاک ( اندر کنش جنبشی ) در خاک های همگن و لایه بندی شده با رفتار الاستیک و الاستوپلاستیک و تاثیر پارامترهای شمع ، خاک و زلزله روی رفتار این اندرکنش بسیار حائز اهمیت است.اثر شمع ها بر روی طیف بازتاب شتاب در پاسخ لرزه ای سازه ها اهمیت فراوانی دارد که قابل توجه و بررسی است. هدف از این تحقیق بررسی اثر شمع در حرکت میدان آزاد خاک و طیف های پاسخ شتاب در سطح رادیه و بررسی عوامل موثر در اندرکنش لرزه ای شمع و خاک است. نرم افزار مورد استفاده در این تحقیق، نرم افزار المان محدود abaqus است. مدل پی شمع-رادیه در خاک به صورت 3 بعدی مدل شده است و امواج برشی زلزله از کف مدل در محیط انتشار می یابد. خاک بصورت تک لایه و دو لایه با تفاوت چشمگیر سرعت موج برشی مدل شده است که هم به صورت الاستیک و هم به صورت الاستوپلاستیک رفتار می کند. رفتار پلاستیسیته خاک در حالت الاستوپلاستیک تحت کنترل معیار گسیختگی دراگرپراگر است. در این مطالعه تاریخچه زمانی شتاب زلزله واقعی به گره های کف مدل المان محدود شمع و خاک وارد شده است. در سطوح مشترک خاک - شمع، رفتار تماسی با امکان ایجاد درز در پشت شمع و فشار در جلوی شمع بکارگرفته شده است. در مرزهای کناری مدل جابجایی افقی و در کف مدل جابجایی افقی و قائم مقید شده است. برای کسب نتایج واقعی تر و جلوگیری از انعکاس امواج از مرزهای کناری به داخل مدل، از المانهای بینهایت و مرزهای جاذب انرژی استفاده شده است.