ارزیابی اثرات اندرکنش خاک-سازه بر تقاضاهای لرزه ای ساختمان های قاب خمشیِ کوتاه مرتبه

بررسی مکانیزم انتقال انرژی زلزله از تکیه گاه به ساختمان برای طراحی و یا مقاوم سازی لرزه ای سازه ها امری ضروری است. تحقیقات اخیر نشان می دهد که پدیده اندرکنش خاک-سازه 1 ممکن است پاسخ لرزه ای سازه ها را در جهت غیر محافظه کارانه تقویت کند. با این وجود، در تحلیل دینامیکی سازه ها عموماً فرض می شود که خاک زیر شالوده صلب است و از اثر انعطاف پذیری شالوده و تراکم پذیری خاک زیرین چشم پوشی می شود. با لحاظ نمودن انعطاف پذیری خاک زیر شالوده انتظار می رود پاسخ سازه تحت تأثیر سیستم دینامیکیِ جدید خاک-شالوده -سازه تغییر کند. هدف مطالعه حاضر، تحلیل اثر اندرکنش خاک-سازه بر تقاضاهای پاسخ لرزه ای ساختمان های کوتاه مرتبه با استفاده از روش فنر δ میراگر  معادل می باشد. بدین منظور یک ساختمان چهار طبقه فولادی دارای سیستم قاب خمشی واقع بر دو نوع خاک نرم و سخت مورد ارزیابی قرار می گیرد. از چهارده رکورد متفاوت زلزله برای تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی سیستم خاک و سازه استفاده می شود. نتایج بدست آمده نشان می دهد که در اثر اندرکنش، برش پایه، برش درون طبقات و مقدار تغییر مکان نسبی (به استثنای طبقه اول) کاهش یافته در حالی که دوره تناوب واقعی ساختمان و تغییر مکان مطلق طبقات افزایش می یابد. ضمناً این تغییرات با افزایش نسبت سختی سازه به خاک تشدید می شود. لذا بر اساس یافته های این مقاله، در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک δ سازه در تحلیل لرزه ای سازه ضرورت داشته و اکتفا به نتایج حاصل از تحلیل های مبتنی بر ساختمان با پای ثابت می تواند منجر به طرح ناایمن سازه گردد.