مطالعه اندركنش گودبرداري دائمي و ساختمان مجاور تحت زلزله (مطالعه موردي: رمپ قطار شهري و ساختمان همياري شهرداري هاي كرمانشاه)

Permanent excavation interaction and adjacent building under earthquake (Case study: Entrance ramp of the city train and hamyari-shahrdari building

گودهاي عميق تأثير مستقيمي بر تنش‌ها و كرنش‌هاي خاك اطراف دارند كه همين پديده عامل ايجاد تغيير در پاسخ استاتيكي و ديناميكي سازه‌هاي مجاور گود مي‌شود. در اين پژوهش اثر وجود گود عميق بر پاسخ لرزه‌اي ساختمان بلندمرتبه سازمان همياري شهرداريهاي كرمانشاه موردبررسي قرارگرفته است. در اين راستا تلاش شده است تأثير وجود گود ناشي از رمپ ورودي قطار شهري كرمانشاه بر ساختمان همياري شهرداري كه از سيستم قاب خمشي فولادي بهره مي‌برد، مورد بررسي قرار گيرد. در نظرگيري اندركنش بين خاك و سازه داراي تأثير فراواني بر پاسخ سازه ازجمله افزايش دامنه حركت داخلي فونداسيون و طبقات، كاهش برش پايه و افزايش پريود طبيعي سازه، است. در بررسي سه‌بعدي صورت گرفته براي مصالح خاك و فولاد رفتار غيرخطي و براي مرزهاي ويسكوز از المان‌هاي نيمه بي‌نهايت استفاده‌شده است. استفاده از مرزهاي بي‌نهايت عملكرد مطلوبي را در تحليل لرزه‌اي محيط‌هاي خاكي نشان داد. قرارگيري ساختمان در مجاورت رمپ ورودي قطار شهري كرمانشاه و در نظر گرفتن اندركنش خاك-سازه ي مجاور گود باعث افزايش 8.98 درصدي پريود اول ساختمان و كاهش 19.37 درصدي برش پايه وارد بر ساختمان نسبت به حالت تكيه‌گاه صلب و همچنين افزايش جابجايي جانبي طبقات بخصوص در طبقات بالاتر مي‌شود كه اين ميزان افزايش در طبقه بام 82.33 درصد نسبت به حالت پايه صلب و 17.63 درصد نسبت به حالت اندركنش خاك و سازه مي‌باشد. همچنين درنظر گرفتن اندركنش خاك و سازه و گود براي ساختمان نسبت به حالت اندركنش خاك و سازه بدون لحاظ شدن اثر گود، افزايش 1.09 درصدي پريود اول سازه و كاهش 10.27 درصدي برش پايه و افزايش طيف پاسخ شتاب را در پي خواهد داشت.

Deep excavation have a direct effect on stresses and strains of surrounding soil, and it leads to the change in static and dynamic response of adjacent structures of the excavation. In this study the effects of urban rail ramp permanent excavation on Hamyari response, has been investigated. Consideration of soil-structure-groove interaction has a great effect on the structure response, including increased range of internal motion of foundation and floors, reducing the base shear, and increasing the natural period of the structure. The three-dimensional study has considered a nonlinear behaviour for soil and steel materials and also, semi-infinite elements have been used for viscose boundaries. The use of semi-infinite boundaries has shown a desirable performance in seismic analysis of soil environments. Placement of the building near the entrance ramp of Kermanshah metro and consideration of soil-structure interaction near the excavation, lead to the 8.98% increasing in the first period of the structure, decreasing 19.37% base shear of the Structure against the rest rigid condition, and also increasing the lateral displacement of floors, especially higher floors, and this increment in the roof floor compared to the rigid base and soil-structure interaction are 89.89% and 14.25%, respectively. Also, consideration of soil-structure interaction adjust excavation for building compared to the case with soil-structure interaction and without the excavation effect, leads to the 1.09% increasing in the first period of the structure and 10.27% decreasing in base shear, and also increasing of acceleration response spectrum.