تحلیل اثر زلزله بر سازه های بلند شهری با تاکید بر پوسته های صاف (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﻓﺰاﯾﺶ روز اﻓﺰون ﺟﻤﻌﯿﺖ و ﺿﺮورت ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻣﻨﺎﻃﻖ ﺷﻬﺮی، ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﺑﺎ ﺑﻼﯾﺎی ﻃﺒﯿﻌﯽ، ﯾﮑﯽ از ﻧﮕﺮاﻧﯽ ﻫﺎی ﻣﻬﻢ ﺟﻮاﻣﻊ ﺷﻬﺮی ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. رﺷﺪ ﺷﻬﺮی در ﺣﺎل ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﺴﺘﻤﺮ از ﺷﺮاﯾﻂ زﯾﺴﺖ اﻧﺴﺎن ﺑﺮ زﻣﯿﻦ اﺳﺖ. ﺑﺮرﺳﯽ ﻣﯿﺰان آﺳﯿﺐ ﻫﺎ و ﺻﺪﻣﺎت ﻧﺎﺷﯽ از زﻟﺰﻟ ﻪ در ﺷﻬﺮﻫﺎ در ﺑﺴﯿﺎری از ﻣﻮارد ﻧﺸﺎن داده اﺳﺖ، درﺻﺪ ﺑﺎﻻﯾﯽ از ﺻﺪﻣﺎت ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺴﺘﻘﯿﻢ و ﯾﺎ ﻏﯿﺮﻣﺴﺘﻘﯿﻢ ﺑﻪ وﺿ ﻌﯿﺖ ﻧ ﺎﻣﻄﻠﻮب ﺑﺮﻧﺎﻣ ﻪ رﯾ ﺰی و ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ و ﮐ ﺎﻫﺶ ﺧﻄﺮات ﺷﻬﺮی ﻣﺮﺑﻮط ﻣﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ. در واﻗﻊ ﻣﯽ ﺗﻮان ﮔﻔﺖ ﻋﻠﻞ ﻋﻤﺪه آﺳﯿﺐ ﻫﺎ و ﺗﻠﻔﺎت ﻧﺎﺷﯽ از زﻟﺰﻟﻪ را ﻋ ﻼوه ﺑ ﺮ ﺑﯽ ﺗﻮﺟﻬﯽ و ﺳ ﻬﻞ اﻧﮕﺎری در رﻋﺎﯾﺖ اﺳﺘﺎﻧﺪارﻫﺎی اﯾﻤﻨﯽ ﺳﺎزه ﻫﺎ، در ﻓﻘﺪان اﺻﻮل، ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﻫﺎ و ﻃﺮح ﻫﺎی ﺷﻬﺮﺳﺎزی ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻧﯿﺰ ﻣﯽ ﺑﺎﯾﺴﺖ ﺟﺴﺘﺠﻮ ﮐﺮد. هدف اصلی این پژوهش ارزیابی دینامیکی غیرخطی رفتار پوسته بتنی صاف تحت اثر زلزله های حوزه دور و نزدیک گسل می باشد. بدین منظور از سه مدل با ضخامت 5، 7.5 و 10 سانتی متر به جهت ارزیابی تاثیر ضخامت، آرایش و نوع میلگردها و همچنین فواصل وقوع مکانی زلزله طراحی شده است. همچنین جهت بررسی کارایی و شکل پذیری آنها در هر مرحله پس از انجام تحلیل دینامیکی غیر خطی از نوع صریح روی مدل ها به مقایسه خروجی های نرم افزار ABAQUS v6.13-1 پرداخته شده است. مصالح بتن معرفی شده دارای خواص پلاستیک و همچنین از نوع شیوع ترک خوردگی در بتن می باشد و از مسئله سازه ای تحلیل غیر خطی دینامیکی ضمنی، که درآن سختی سازه پوسته ای با تغییر شکل تغییر می کند، به کار گرفته شده است. نتایج حاصل از پژوهش نشانگر این موضوع است که تغییر مکان سازه های پوسته ای با ضخامت کم در زلزله های حوزه دور بیشتر از زلزله های حوزه نزدیک بوده و همچنین تحت رکوردی که فاصله آن مابین این دو است نیز مقداری نسبتاً زیاد و حتی بیشتر از تغییر مکان حاصل از رکوردهای حوزه دور داراست و سازه های پوسته ای در هنگام مواجه شدن با بارهایی با ماهیت نزدیک به بارهای ضربه ای تغییر مکان قابل توجهی را تجربه نمی کنند ولی در صورتی که بار رفت و برگشتی به طور مداوم و با مدت زمان بالا ادامه یابد به جهت چرخه های مداوم و ایجاد پدیده تشدید در مصالح تشکیل دهنده آن ها منجر به تغییر مکان نهایی بالا و خرابی این نوع سازه ها خواهد شد.