اثر زلزله بر روی ظرفیت باربری پی

کاهش خطر زلزله یکی از بزرگترین چالشهای مهندسی عمران است و بدلیل اینکه هر سازه ای بر روی خاک و فونداسیون بنا می شود بدیهی است شرایط و خصوصیات خاک منطقه نقش کلیدی را درخصوص حرکات لرزه ای زمین ایفا می¬کند. با توجه به اهمیت پی در انتقال ارتعاشات ناشی از زلزله از زمین به سازه و با شناخت رفتار پی و زمین می¬توانیم ارزیابی بهتری از اندرکنش سیستم خاک- پی - سازه داشته باشیم. در اینجا این سوال مطرح می شود که زلزله تا چه حد می تواند بر روی ظرفیت باربری پی تأثیرگذار باشد و یا اینکه می توان از آن چشم پوشی کرد یا خیر؟ برای بررسی و تحلیل چگونگی رفتار خاک در هنگام زلزله می توان از معادلات ریاضی و روشهای اجزاء محدود استفاده کرد. در این مطالعه، برای شبیه سازی و مدل سازی رفتار خاک و پی، از نرم افزار abaqus بهره گرفته شده است. در این تحقیق از فونداسیون بتنی به ابعاد 4?4 برای مدلسازی فونداسیون بر روی خاک استفاده شده و از آنجا که خاک یک ماده الاستوپلاستیک بوده و برای اینکه بتوان بطور قابل قبول و واقع بینانه آن را مدلسازی کرد و رفتار خاک را هنگام وقوع زلزله شبیه سازی نمود از معیار گسیختگی موهر- کلمب استفاده شده است. برای تحلیل نحوه انتشار امواج در خاک هنگام زلزله، از مدل سه بعدی در نرم افزار استفاده شده که بر روی خاکهای با خصوصیات الاستوپلاستیکی متفاوت این روند انجام شده است. پس از اعمال بار بر روی پی و اعمال زلزله با شتاب افقی تحلیل انجام شده است، که در این تحقیق از بار هارمونیک و همچنین بار زلزله برای شبیه سازی استفاده شده است. با استفاده از خروجی های نرم افزار و نمودار تنش، ظرفیت باربری پی در حالت استاتیکی و دینامیکی مورد مقایسه قرار گرفته است. در پایان نتیجه ای که از تحقیق حاضر بدست آمد این است که در شرایطی که سازه و پی در معرض بار زلزله قرار می گیرد به میزان قابل توجهی از ظرفیت باربری آن کاسته می شود و این کاهش با توجه به نوع خاک و شدت و فرکانس متفاوت می باشد.