مطالعه تجربی اثرات اندرکنش خاک- سازه در پاسخ لرزه ای ساختمان های منفرد مجاور هم روی میزلرزان

گزارشهای متعدد خسارات لرزه ای سازه‌ها از یک سو و نتایج تحقیقات تجربی- تحلیلی از سوی دیگر نشان می دهند که اثرات اندرکنش خاک- سازه می تواند عامل موثری در آسیب‌پذیری لرزه ای سازه‌ها باشد. نمونه بارز این اثرات در زلزله ۱۹۸۵ مکزیک نمایان شد. در این زلزله، علاوه بر اثرات ساختگاهی، وجود لایه خاک نرم روی بستر سنگی باعث اندرکنش شدید خاک- سازه گردید به طوری که ساختمانهای با پریود ارتعاشی حدود ۲ ثانیه به شدت خسارت دیده و یا منهدم شدند. به عقیده بسیای از محققین، این زلزله نقش و اهمیت اندرکنش خاک- سازه را بیش از پیش نشان داد. بعد از وقع این زلزله بود که تحقیقات گسترده ای در این خصوص به عمل آمده و اثرات اندرکنش خاک- سازه در ضوابط آئین نامه ای طرح لرزه ای منعکس گردید.
ضوابط پیشنهادی آئین نامه‌ها از روشهای تحلیلی ساده شده برای پیش‌بینی اثرات اندرکنش خاک- سازه بهره می گیرند. به عنوان مثال در آئین نامه‌های ATC و NEHRP تمام اثرات اندرکنش خاک- سازه در دو پارامتر اصلی خلاصه می شود. پارامتر اول میزان افزایش پریود طبیعی سازه با پایه انعطاف پذیر نسبت به سازه با پایه گیردار(formula) می باشد. پارامتر دوم نیز به میزان تأثیر ضریب میرایی خاک- پی (β۰) در افزایش ضریب میرایی سازه مربوط می شود. روابط مربوط به این دو پارامتر برای سازه ای تکدرجه با پی صلب سطحی یا مدفون و متکی بر محیط نیمه بینهایت ویسکوالاستیک ارائه شده اند.
اگرچه در طول سه دهه اخیر تحقیقات گسترده ای برای تعیین مشخصات مهندسی اثرات اندرکنش خاک- سازه به عمل آمده است اما اطلاعات تجربی موجود برای کالیبراسیون ضوابط پیشنهادی آئین نامه‌ها کافی نیست. در واقع، بخش عمده تحقیقات در این زمینه به روشهای تحلیلی و یا مدلسازیهای عددی نظیر روشهای عناصر محدود(FEM)، عناصر مرزی(BEM) و یا مدلهای پارامتر متمرکز اختصاص یافته است. ناکافی بودن اطلاعات تجربی موجود از یک سو و ضوابط ساده شده آئین نامه‌ها از سوی دیگر لزوم تحقیقات بیشتر در این زمینه به ویژه به صورت تجربی و آزمایشگاهی را آشکار می سازد. در این میان، اندرکنش سازه‌های مجاور هم در یک محیط شهری نیز مورد توجه محققین می باشد.
هدف از انجام این تحقیق بررسی اثرات اندرکنش خاک- سازه در دو حالت ۱) سازه منفرد و ۲) سازه‌های مجاور هم در واکنش دینامیکی و آسیب‌پذیری سازه‌ها می باشد. مطالعات در دو بخش تجربی و تحلیلی انجام گرفته است. در بخش مطالعات تجربی، مدلهای مقیاس شده خاک- سازه با ضریب مقیاس 1:100 روی میز لرزان پژوهشگاه بین‌المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله تحت آزمایشهای دینامیکی قرارگرفته اند. مدلهای سازه ای شامل مدلهای ۵،۱۰، ۱۵ ۲۰ طبقه می باشند که به عنوان نماینده ساختمانهای متعارف در یک محیط شهری طراحی و ساخته شده اند. پی این مدلهای سازه ای یکپارچه، صلب و مشابه بوده و نوع سیستم سازه ای نیز قاب خمشی می باشند.

دو مدل خاک مقیاس شده برای مطالعات اندرکنش خاک- سازه به عنوان نماینده زمینهای نوع II وIII مطابق طبقه بندی آئین نامه ۲۸۰۰ زلزله ایران(ویرایش دوم) طراحی و ساخته شده اند. ظرف مخصوصی برای مدل خاک طراحی شده است که علاوه بر نگهداری و سهولت نصب آن روی میزلرزان، قابلیت عملکرد مطلوب خاک را به عنوان یک محیط ارتجاعی نیمه بینهایت تأمین می کند.
مجموعه سیستم خاک – سازه متشکل از مدلهای مذکور تحت آزمایشهای دینامیکی روی میز لرزان قرارگرفته اند. شتابنگاشتهای مربوط به زلزله‌های ۱۹۴۰ السنترو آمریکا و ۱۹۸۱ طبس ایران به عنوان سیگنالهای ورودی میز لرزان انتخاب شده اند. برنامه آزمایشهای دینامیکی حالتهای مختلف اندرکنش سازه‌های منفرد و سازه‌های مجاور هم با آرایشها و فواصل متعد را شامل می شود. بعلاوه، اندرکنش کنیماتیکی پی های منفرد و مجاور هم و همین طور پاسخ سطح آزاد خاک نیز مورد بررسی قرارگرفته است.

در بخش مطالعات تحلیلی، نتایج آزمایشهای تجربی با مدلسازیهای عددی (برنامه FLUSH) مورد مقایسه و ارزیابی قرارگرفته است. مطالعات این بخش شامل: تحلیل پاسخ سطح آزاد خاک، تحلیل سیستم خاک- سازه منفرد و تحلیل اندرکنش سازه‌های مجاور هم می باشد. توده خاک با عناصر محدود ۴ گرهی و سازه فوقانی با عناصر تیر- ستون مدلسازی شده اند. اثرات سه بعدی و رفتار غیرخطی خاک به روش تقریبی در محاسبات عددی منظور شده است. همچنین مرزهای ویسکوز برای تأمین میرایی تشعشعی امواج در محیط نیمه بینهایت خاک در نظر گرفته شده اند.

در خاتمه، مهمترین یافته‌های حاصل از مطالعات تجربی- تحلیلی جمع بندی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که اثرات اندرکنش کنیماتیکی در مدل های سازه ای مورد مطالعه اهمیت چندانی ندارد، در حالی که اندرکنش اینرسی نقش اصلی را در پاسخ سیستمهای خاک- سازه ایفا می کند. در سازه‌های کوتاه تر از ۵ طبقه، حرکات افقی و گهواره ای پی های عوامل اصلی تغییر مشخصات دینامیکی سازه (پریود و میرایی) می باشند. لیکن در سازه‌های بلندتر از ۱۰ طبقه حرکات گهواره‌های پی ها نقش مهمی در اندرکنش خاک- سازه به عهده می گیرد. به طوری که در سازه‌های ۲۰ طبقه بیش از ۹۰% تغییر پریود سازه از مد گهواره ای پی ناشی می شود. در خصوص اندرکنش سازه‌های مجاور هم، نتایج مطالعات تجربی- تحلیلی آثار قابل توجهی در تغییر فرکانسهای ارتعاشی آنها نشان نمی دهد. لیکن دامنه پاسخ لرزه ای آنها در مد اصلی بویژه در خاکهای نرم قابل توجه می باشد. قسمت عمده این آثار در ساختمانهای با فواصل کمتر از دو برابر عرض پی مشاهده می شود. بعلاوه، بیشترین آثار اندرکنش متقابل سازه‌ها به ساختمانهای مشابه مربوط می شود.
بازدیدکنندگان امروز
0
صفحات بازدید شده امروز
0
بازدیدکنندگان در ماه
0
صفحات بازدید شده در ماه
0

مختصري از چيستى و اهداف بيانيه صيانت از داده ها:

اطلاعات شخصى هر فرد، بخشى از حریم خصوصى وى محسوب میشود. حفاظت بيشتر از حقوق شخصى افراد، نه تنها موجب حفظ امنيت كاربران شده، بلكه باعث اعتماد بيشتر و مشاركت آنها در فعاليت هاى جارى میگردد. هدف از این بيانيه، آگاه ساختن شما درباره نوع و نحوه استفاده از اطلاعاتى است كه در هنگام بازدید از سایت، از جانب شما دریافت خواهد شد.

 برخى موارد قانونى در رابطه با حریم خصوصى و صيانت از داده:

پژوهشگاه بین المللی  زلزله شناسی و مهندسی زلزله بر اساس ماده 7 تصویب نامه شماره 1127128 شوراي عالی اداري مورخ 1395/12/28 خود را ملزم به رعایت حریم خصوصی همه افراد و كاربران وبگاه دانسته و از كاربران آن دسته از اطلاعات را كه فقط به منظور ارائه خدمات كفایت میكند، دریافت كرده و از انتشار آن یا در اختيار قرار دادن آن به دیگران خودداري مینماید.

 اهداف از گرفتن برخی اطلاعات

اطلاعات جمع آوري شده از بازدیدكنندگان، صرفا براي بهبود كيفيت خدمات و محتواي سایت مورد استفاده قرار میگيرند و هيچ بخشی از اطلاعات شخصی شما را بدون اطلاع و اجازه ي قبلی، با فرد یا موسسه دیگري در ميان نخواهيم گذاشت. ثبت نشانی IP شما به ما كمک میكند تا در تشخيص و رفع مشكلات مربوط به سرویس دهنده و كنترل بهتر آن اقدام كنيم.

نوع اطلاعاتی كه از كاربران جمع آوري میشود

  • اطلاعلات هویتى: نام، نام خانوادگى (ویژه متقاضیان خدمات تکمیلی)
  • اطلاعات تماس: شماره تلفن همراه، آدرس، ایميل (ویژه متقاضیان خدمات تکمیلی)
  • اطلاعات تجهيزات سخت افزارى مانند مشخصات رایانه و تجهيزات مرتبط (ویژه همه بازدیدکنندگان وبسایت)
  • اطلاعات نرم افزارى مانند سيستم عامل، آدرس IP، نوع مرورگر، زمان دسترسى و آدرس وبسایت هاي ارجاع دهنده (ویژه همه بازدیدکنندگان وبسایت)

 

 چگونگی استفاده از داده هاي جمع آوري شده

  • ارسال ایمیل به كاربران به منظور اطلاع رسانی و پيگيري در صورت نياز
  • ارائه خدمات فناوری و قانونی به دانشجویان، اعضاي هيات علمی و …. مانند درخواست داده های زلزله
  • بهبود كيفيت خدمات ارائه شده
  • اطلاعات دریافتی صرفاً در اختیار متولیان مربوط به درخواست کاربران قرار می‌گیردکه این متولیان مورد تائید سازمان می‌باشند
  • دریافت آمارهاي مختلف از كاربران و نحوه استفاده ي آنها از سایت و خدمات آن و ایجاد پایگاه داده هاي آماري مورد نياز

 

تدابير حفاظت از داده ها

پژوهشگاه بین المللی  زلزله شناسی و مهندسی زلزله حفاظت و حراست از اطلاعات شخصى شما را امرى بسيار جدى و مهم میداند. همچنين میتوانيد مطمئن باشيد كه از آن تنها بر اساس اصول مطرح شده در این بيانيه استفاده میشود. این سازمان از تجهیزات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری پیشرفته جهت جلوگیری از نفوذ نرم‌افزارهای مخرب استفاده می‌کند.

 در هرحال تعهدات و مسئولیت های ما محدود  به توانایى ها و امکانات ما بوده و ما در قبال اقدامات مجرمانه و یا حوادث و رویدادهاى غيرمترقبه یا اتفاقاتى كه منتسب یا ناشى از اقدامات ما نباشد مسئوليت و یا تعهدى نخواهيم داشت.