بررسي رفتار لرزه اي سازه ها با در نظر گرفتن اندركنش شمع- خاك-سازه

Investigation of Seismic Behavior of Structures by Considering Pile-Soil-Structure Interaction

در طراحي سازه ها، شمع زير سازه بعد از طراحي سازه و صرفا به خاطر انتقال تنش روسازه به خاك طراحي مي گردد، ولي با توجه به تحقيقات گسترده در زمينه رفتار سازه بر روي گروه شمع، مي توان گفت در اكثر موارد در نظر نگرفتن اثرات گروه شمع احداث شده در زير سازه، بر رفتار ديناميكي سازه منجر به نتايج نادرستي خواهد شد. در تحقيق حاضر رفتار لرزه اي سيستم سازه به همراه خاك اطراف و گروه شمع تحت بارهاي جانبي زلزله در حالت‌هاي مختلف خاك ماسه‌اي، خاك رسي سيلت‌دار و خاك رسي نرم به صورت سه بعدي با استفاده از نرم افزار Abaqus مورد تحليل و بررسي قرار گرفته است. پاسخ سازه به دو صورت با و بدون در نظر گرفتن اندركنش شمع-خاك-سازه بررسي و تفاوت پاسخ لرزه‌اي سازه در دو حالت مذكور و اثر سختي گروه شمع بر آن با توجه به پارامتر سختي خاك اطراف شمع مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان مي دهد كه با افزايش سختي خاك اطراف گروه شمع، گروه شمع به صورت تقريبا صلب عمل كرده ولي با كاهش سختي خاك، سيستم به صورت منعطف عمل كرده و به همين جهت ميرائي سيستم بيشترين عملكرد را داشته و انرژي داخلي سيستم بيشتر مستهلك مي گردد. در خاك ماسه‌اي و خاك رسي سيلت‌دار جابه جائي نقطه بالاي سازه در حدود 20 الي 25 درصد بيشتر از جابه جائي سازه با پاي گيردار مي باشد كه اين اختلاف براي خاك رسي نرم بيشتر بوده و در حدود 50 الي 60 درصد مي‌باشد. با افزايش سختي خاك اطراف گروه شمع زير سازه، پاي سازه به صورت صلب عمل كرده و برش پايه سازه تغيير چنداني نسبت به حالت سازه با پاي گيردار ندارد.