تحلیل لرزه ای سازه های نامتقارن با تکیه گاه های جداسازی شده با در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه

سیستم های جداساز لرزه ای یکی از کاربردی ترین سیستم های غیرفعال در کنترل ارتعاشات سازه ها می باشند. تاکنون مطالعات پارامتریک گسترده ای برای بررسی عملکرد این سیستم ها در کاهش پاسخ سازه ها انجام شده است. در اکثر این مطالعات از اثر اندرکنش خاک و سازه صرف نظر شده است که فقط برای سازه هایی که بر روی خاک های سخت بنا می شوند، قابل قبول می باشد. در تحقیق حاضر، اثر اندرکنش خاک و سازه بر عملکرد سازه های نامتقارن جداسازی شده بررسی شده است. همچنین بررسی پارامترهای اثر گذار بر پاسخ این سازه ها و ارائه چیدمان مناسب برای جداسازهای لرزه ای به منظور کاهش پاسخ پیچشیِ روسازه و سیستم های جداساز از دیگر اهداف این تحقیق است. از این رو، تعدادی از مدل های سازه ای با طبقات و با خروج از مرکزیت های مختلف، تحت زلزله یک جهته بررسی شده اند. سیستم جداساز لرزه ای مورد استفاده در این تحقیق از نوع جداسازهای الاستومری است که برای حالت های مختلف جداسازی، طراحی و مطالعه شده اند. همچنین برای مدل سازی محیط خاک پیرامون سازه و در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک و سازه از روش مخروطی و مجموعه ای از فنرها و میراگرها استفاده شده است. در ادامه این تحقیق، برای درک بهتر نحوه تأثیرگذاری پارامترهای مختلف بر پاسخ پیچشی سازه های نامتقارن جداسازی شده، در مطالعه یک سازه نامتقارن جداسازی شده با طبقه منفرد، از تئوری ارتعاشات تصادفی و احتمالات بهره گرفته شده است. طبق تحقیق حاضر، چیدمان بهینه جداسازهای لرزه ای برای کنترل رفتار روسازه و کنترل سیستم جداساز به ترتیب و ( مرکز جداگرهای لرزه ای و مرکز سختی روسازه است) می باشد. با افزایش نسبت فرکانس پیچشی غیرکوپله به فرکانس انتقالی روسازه ( )، پاسخ روسازه و پاسخ سیستم جداساز افزایش می یابد. با بررسی اثرات اندرکنش خاک و سازه می توان نتیجه گرفت که با افزایش خروج از مرکزیت روسازه، اثرات محیط خاک پیرامون سازه ابتدا در جهت افزایش و سپس در جهت کاهش پاسخ عمل می کند. بعلاوه، با افزایش نسبت دوره تناوب سازه جداسازی شده به حالت جداسازی نشده، اثر اندرکنش خاک و سازه و اثر عدم تقارن روسازه کاهش می یابند. در پایان، نتایج این تحقیق نشان می دهند که حساسیت پاسخ یک روسازه به اثرات اندرکنش خاک و سازه از حساسیت پاسخ یک سیستم جداساز لرزه ای به اثرات اندرکنش خاک و سازه بسیار بیشتر است.