كليدواژه :
اندركنش خاك-پي-سازه , تحليل ديناميكي فزاينده , ديوار برشي , سناريوي لرزه اي , مدل غيرخطي وينكلر
چكيده فارسي :
لحاظ نمودن مدل خاك-پي-سازه باعث تغيير در پاسخ لرزهاي سازه‌ها مي‌گردد. با وجود اين‌كه زمان تناوب و ميرايي سازه با در نظرگرفتن اندركنش تغيير يافته و به واسطه انعطافپذيري خاك باعث كاهش نيروهاي ورودي مي‌گردد، ليكن اين فرضيه در تمامي حالات صحت نداشته و مي‌تواند باعث تخمين غير محافظه كارانه تقاضاي لرزهاي گردد. هدف از مقاله حاضر بررسي اثر انعطافپذيري پي بر ظرفيت قاب هاي خمشي بتن آرمه حاوي ديوار برشي مي باشد. بدين منظور از روش ساده و كارآمد و در عين حال با دقت مناسب تير مستقر بر خاك غيرخطي وينكلر استفاده شده است. در اين راستا قاب هاي خمشي 3، 6 و 10 طبقه بتني حاوي ديوار برشي مستقر بر خاك‌هاي نرم، متوسط و سخت طراحي شده است. پس از پياده سازي مدل‌ها براي حالت‌هاي پايه صلب و انعطاف‌پذير در نرمافزار Opensees، تحليل ديناميكي فزاينده تحت سناريوهاي لرزهاي مناسب انجام شده است. مقايسه نتايج حاصل از تحليل ديناميكي فزاينده هر يك از قاب‌ها بيانگر تأثير چشمگير پديده اندركنش خاك- پي- سازه بر منحني‌هاي حاصل از اين تحليل و ظرفيت قاب مي‌باشد. عدم در نظر گرفتن انعطاف پذيري پي منجر به ورود خطاهاي بزرگ در روند طراحي و بهسازي سيستم‌هاي اندركنشي مي‌گردد. چرا كه سيستم به واسطه انعطافپذيري پي، قبل از رسيدن به ظرفيت مورد انتظار متناظر با فرض پايه صلب تخريب مي‌گردد. اين موضوع با نرم‌تر شدن خاك و افزايش ارتفاع قاب‌ها شدت بيشتري مي‌يابد. به گونه اي كه قاب هاي 3 و 6 طبقه مستقر بر خاك نرم با پايه منعطف به ترتيب در شتاب طيفي معادل 52% و 45% شتاب طيفي نظير پايه گيردار به ظرفيت خود مي‌رسند.
چكيده لاتين :
Considering the soil-foundation-structure interaction (SFSI) in the structural modeling procedure can change the seismic structural response. However, the SFSI effects are mostly ignored in the analysis procedure of structures, as a general engineering belief regarding its conservative effects. This conservation is not always the case, although the period and the damping of structures change by considering SFSI effects and consequently, the seismic demand decreases. The aim of this paper is to evaluate the influence of foundation flexibility on the capacity of concrete moment frames with the shear wall. For this purpose, the beam on nonlinear Winkler foundation approach is used, which is a simple and efficient method. First, a collection of 3, 6 and 10 storied reinforced concrete moment resisting frames founded on soft, medium and hard soils are designed based on FEMA450. After the implementation of frames in Opensees software, a set of seismic scenarios are selected. In the following, each frame that has been founded on the soft, medium and hard soil is analyzed for the case of fixed-base and the flexible-base assumption by incremental dynamic analysis (IDA). A comparison is made between the results of each frame in the flexible-base and fixed-base conditions. The results show that the consideration of the SFSI effects can significantly influence the IDA curves and decrease the structural capacity of frames. So that dynamic instability will occur before the expected capacity corresponding to fixed-base assumptions has been achieved. This instability increases with increasing shear wave velocity of soils and height of frames. For example, 3 and 6 storied frames with the flexible base, which have been founded on soft soil, reach ultimate capacity in 52% and 45% of spectral acceleration corresponding to fixed base, respectively.
