اثر اندرکنش غیرخطی خاک-سازه بر پاسخ لرزه ای ساختمان های قاب خمشی ویژه کوتاه تا بلند مرتبه فولادی

رفتار غیرخطی سیستم خاک-سازه با تحمیل انعطاف پذیری مازاد بر سیستم و نیز اتلاف انرژی چرخه ای در فصل مشترک خاک و شالوده تقاضای لرزه ای سازه را تغییر می دهد. لیکن، در طراحی های رایج تمایلی به در نظرگرفتن اثرات غیرخطی سیستم خاک-شالوده، خصوصا بدلیل عدم وجود تکنیکی قابل اعتماد، وجود ندارد. در این مطالعه، اثرات اندرکنش غیرخطی خاک-سازه بر پاسخ لرزه ای ساختمان های قاب خمشی ویژه فولادی مورد ارزیابی قرار می گیرد. ابتدا، یک مجموعه از سازه های متقارن فلزی با قاب خمشی ویژه 4، 8، 12 و 16 طبقه سه دهانه دارای پی سطحی واقع بر سه نوع خاک سخت، نرم وخیلی نرم طراحی می شوند. سپس، برای تحلیل اندرکنش از روش ساده و کاربردی فنر-میراگر معادل بر اساس مدل وینکلر استفاده می شود. در تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی سیستم خاک و سازه از بیست و یک رکورد زلزله در سطوح خطر مختلف استفاده می شود. نتایج تحلیل نشان می دهد که اندرکنش دینامیکی خاک-سازه بخصوص با نرم تر شدن خاک، افزایش سطح خطر زلزله و افزایش تعداد طبقات ساختمان می تواند نقشی اساسی در رفتار لرزه ای قاب های خمشی ساختمانی فولادی شامل افزایش پریود سیستم، افزایش قابل توجه در تغییر مکان جانبی و دریفت طبقات، افزایش برش درون طبقه و برش پایه و به دنبال آن کاهش سطح عملکرد سازه داشته باشد. بر اساس نتایج بدست آمده چنانچه اندرکنش دینامیکی خاک و سازه بطور مناسبی در تحلیل و طراحی لحاظ نشود دقت ارزیابی ایمنی سازه در مواجه با زلزله نمی تواند مورد اعتماد باشد.