|
عنوان
|
ارزیابی اثر بخشی اندرکنش خاک-شمع-سازه بر روی پاسخ لرزه ای سازه ی بتنی بلند مرتبه با گروه شمع در خاک روانگرا
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
خاک روانگرا، گروه شمع، شبیه سازی عددی سه بعدی، اندرکنش خاک-شمع-سازه
|
|
چکیده
|
رفتار لرزه‌ای سازه‌های ساخته شده بر روی خاک روانگرا متاثر از مشخصات خاک و نوع فونداسیون است، که در این حالت پاسخ مدل‌های اندرکنشی به دلیل اندرکنش سازه و خاک زیر آن به میزان قابل‌توجهی با پاسخ سازه‌ی با پای گیردار متفاوت است. اندرکنش خاک و سازه فرکانس طبیعی سیستم را کاهش و نسبت میرایی موثر سیستم را برای خاک و فونداسیون مشخص در مقایسه با سازه‌ی با پای گیردار افزایش می‌دهد. اندرکنش خاک – سازه می‌تواند به طور قابل‌توجهی پاسخ سازه تحت تحریک لرزه‌ای را با تاثیر بر تقاضای سازه‌ای ساختمان و همچنین تغییرشکل‌های جانبی و دریفت طبقات، تغییر دهد. این تشدید تغییرشکل‌های جانبی ناشی از اندرکنش خاک و سازه ممکن است سطح عملکرد سازه را در رویکرد طراحی بر اساس عملکرد تغییر دهد که باید با دقت زیادی در مورد تاثیر اندرکنش خاک و سازه که به طور قابل توجهی تحت تاثیر نوع فونداسیون (فونداسیون سطحی و فونداسیون عمیق) است به منظور ارائه طراحی ایمن و مقرون به صرفه در برابر بلایای طبیعی مانند زلزله درنظر گرفته شود. در این پژوهش به بررسی اثر اندرکنش خاک – شمع – سازه به صورت پارامتریک و با استفاده از شبیه‌سازی سه-بعدی عددی پرداخته شده است. بدین منظور، ابتدا مدل عددی ساخته شده با نرم‌افزار اجزای محدود اپنسیس، با نتایج یک آزمایش میز لرزان بزرگ مقیاس و یک آزمایش سانتریفیوژ راستی‌آزمایی شده و سپس به ازای اثراتی همچون تعداد طبقات، تراکم خاک لایه‌ی قابل روانگرا، طول شمع‌ها پارامترهایی نظیر: نیروی برشی طبقات، جابجایی جانبی سازه، دریفت و شتاب طبقات و تغییرات اضافه فشار آب حفره‌ای، جابجایی جانبی و شتاب در خاک و همچنین تلاش‌های داخلی در شمع‌ها تحت زلزله‌ی السنترو مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که لحاظ کردن اندرکنش خاک – شمع – سازه می‌تواند مشخصات دینامیکی سیستم رو تغییر دهد و باعث شود که مقدار شتاب و تغییرات اضافه فشار آب حفره‌ای در خاک تشدید شود. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده، افزایش تراکم لایه‌ی قابل روانگرا موجب افزایش جابجایی جانبی و شتاب ایجاد شده در سازه می‌شود در حالی که این امر موجب کاهش مقدار نیروی برشی و لنگر خمشی وارده بر شمع می‌شود. همچنین مقایسه نتایج عددی با تست‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهد در صورت استفاده از مدل رفتاری مناسب که روانگرایی را به خوبی شبیه‌سازی کند، مدل‌های عددی می‌تواند روش مطمئن و اقتصادی برای پیش‌بینی رفتار خاک روانگرا باشند.
|
|
پژوهشگران
|
محسن باقری (استاد مشاور)، فرامرز رنجبر (دانشجو)، حبیب اکبرزاده بنگر (استاد راهنما)، علی عسگری (استاد راهنما)
|