اثر وضعيتهاي محلي خاك بر پاسخ ميدان آزاد سطح زمين

تعیین اثرات ساختگاه با لحاظ نمودن رفتار دینامیكی خاك محلی یكی از چالشهاي مهم پیشرو در بسیاري از پروژههاي اجرایی و همچنین تحقیقاتی محسوب میگردد. از طرفی با توجه به رویكرد جدید آییننامههاي لرزهاي مبتنی بر طراحی لرزهاي سیستمهاي سازهاي برمبناي سطوح عملكردي مختلف، ارزیابی اثرات ساختگاه با لحاظ نمودن تؤام سیستم سازهاي در بسیاري از موارد اجتنابناپذیر میباشد. در این مطالعه تلاش شده است تا با توسعه برنامهاي در محیط نرمافزار مطلب رفتارهاي یك بعدي و دو بعدي محیط خاكی بدون حضور سیستم سازهاي، در دو وضعیت خطی و غیرخطی تعیین گردد. براي این منظور درگام نخست پاسخهاي میدان آزاد سطح زمین با اعمال تحریك لرزهاي در تراز صورت میپذیرد. در گام بعد معادلات (S-H) سنگ بستر و انجام تحلیل فوریه در حوزه فركانس براي ستون خاك تحت انتشار موج برشی افقی تعادل براي ستون خاك مفروض با لحاظ نمودن رفتار هیسترزیس آن شامل اثرات تغییرات مدول برشی و مدول میرایی، در حوزه زمان حل میشوند. همچنین جهت مدلسازي دو بعدي محیط خاك از روش المان محدود با فرض كرنش ثابت استفاده میشود. در این راستا سه نمونه خاك با مشخصات مفروض، تحت تحریك لرزهاي ناشی از شتابنگاشت السنترو در تراز سنگ بستر لحاظ شده و پاسخهاي سطح آزاد زمین ارزیابی میشوند. نتایج بیانگر آن است كه برنامه توسعه یافته از قابلیت مناسبی جهت تخمین اثرات ساختگاه بصورت تحلیلهاي یك و دو بعدي را دارا میباشد. در ضمن پاسخهاي میدان آزاد سطح زمین حاصل از تحلیل یك و دو بعدي محیط خاك مفروض در شرایط خطی از تغییرات ناچیزي بدلیل اثرات ضریب پواسون برخوردار میباشند، اگرچه میزان اختلاف پاسخها با لحاظ نمودن رفتار غیرخطی خاك چشمگیرتر میگردند. همچنین پاسخ تغییرمكان میدان آزاد سطح زمین براي نمونه خاك نرمتر و پاسخ شتاب آن براي خاك سختتر نسبت به تحریك ورودي در تراز سنگ بستر، با تشدید قابل توجهی همراه میباشد.