Skip to main content
SUPERVISOR
Farhad Behnamfar,Mojtaba Azhari
فرهاد بهنام فر (استاد راهنما) مجتبی ازهری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Seyyed Mohammad Mirhoseini
سیدمحمد میرحسینی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
A common assumption when analyzing a structure for earthquake forces is that the building is positively attached to a rigid ground so that it can sustain possible tensile forces without being detached, or uplifted, from its bearing points. Considering the facts that almost no tension can be transferred between a surface foundation and soil, and that soft soils interact with the supported structure during earthquakes, in this research the effects of uplift and soil-structure interaction (SSI) on nonlinear seismic response of structures are evaluated. Several reinforced concrete and steel structures under different suits of consistent ground motions are considered. The base of the buildings is modeled with vertical no-tension springs nonlinear in compression. The total SSI system is modeled within Opensees and the seismic behavior is evaluated using nonlinear dynamic analysis. The nonlinear force and deformation responses of buildings are determined and compared between three cases of fixed-base, flexible-base without uplift, and flexible-base with uplift. As a result, the cases for which uplift in conjunction with SSI should be considered are identified and simple conversion factors are presented by which the rigid-base responses can be easily converted to their SSI-uplift counterparts. Keywords: uplift, soil-structure interaction, reinforced concrete, steel, nonlinear dynamic analysis.
هرچند برکنش فنداسیون پدیده نوظهوری نیست اما کماکان به علت پیچیدگی‌های زیادی که در طراحی ایجاد می‌کند باید به آن توجه گردد. در آیین‌نامه‌ها هم کمتر به پدیده برکنش فنداسیون پرداخته‌شده و روابط بنیادی برای این پدیده آورده نشده تا طراحان با در نظر گرفتن روابط آیین‌نامه‌ای بتوانند این پدیده را در محاسبات خود منظور کنند. در همین راستا تحقیق حاضر با در نظر گرفتن شرایط و حالات مختلف برای ساختمان‌ها و شبیه‌سازی آن‌ها در نرم‌افزار، برکنش فنداسیون را موردبررسی قرار می‌دهد و پارامترهای مختلف تأثیرگذار روی برکنش را بررسی خواهد کرد. یکی از مهم‌ترین عواملی که روی برکنش تأثیر می‌گذارد و باعث اهمیت در نظر گرفتن آن می‌شود، نوع خاک و سازه روی آن است که تأثیر بسزایی روی برکنش فنداسیون و رفتار آن می‌گذارد. به‌جز این مورد، موارد دیگری نیز در برکنش مهم خواهند بود که سعی شده است تا حد امکان به آن‌ها پرداخته شود. با توجه به در نظر گرفتن این واقعیت که کشش بین سطح فنداسیون و خاک نمی‌تواند انتقال پیدا کند، در این تحقیق با انتخاب چندین مدل بتنی قاب خمشی و دیوار برشی و مدل‌های فولادی قاب خمشی و مهاربندی شده با رکوردهای زلزله‌ی مناسب به بررسی اثر برکنش و اندرکنش خاک و سازه پرداخته شده است. مدل‌سازی غیرخطی ساختمان‌ها در نرم افزار Opensees انجام گرفت. همچنین نیروها و تغییر شکل‌های ساختمان‌ها با در نظر گرفتن سه حالتِ تکیه‌گاه گیردار، تکیه‌گاه انعطاف‌پذیر بدون برکنش و با برکنش مقایسه گردید. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که برکنش در تکیه‌گاه انعطاف‌پذیر باعث کاهش برش پایه در تمام ساختمان‌های مورد مطالعه می‌شود.‌ چرخش مفاصل خمیری برای ساختمان‌های مهاربندی فولادی و دیوار برشی بتنی روی خاک IIIدر سازه‌های 3 و 4 طبقه افزایش می‌یابد. این افزایش در طبقات پایین بیشتر می‌باشد. برای ساختمان‌های 5، 6 و 12 طبقه چرخش مفاصل خمیری در طبقات اول و دوم افزایش و در سایر طبقات کاهش پیدا می‌کند. چرخش مفاصل خمیری روی خاک IV در تمام سیستم‌های ساختمانی کاهش می‌یابد. همچنین با بررسی منحنی‌های تغییرات برش پایه سازه با پایه‌ی انعطاف‌پذیر نسبت به برش پایه سازه با پایه‌ی صلب، محدوه‌ای از زمان تناوب‌ سازه‌ها که در آن لحاظ کردن اندرکنش و اندرکنش همراه برکنش لازم است، برای انواع سیستم‌های سازه ای تعیین شده است. در نهایت باتوجه به تغییرات واکنش سازه با پایه‌ی انعطاف‌پذیر نسبت به سازه با پایه‌ی صلب ضرایب اصلاحی ارائه شده که تابعی از زمان‌تناوب سازه با پای صلب بوده و واکنش های با پای صلب را به حالت اندرکنش-برکنش تبدیل می نمایند. کلمات کلیدی: برکنش، واژگونی، اندرکنش خاک-سازه، رکورد زلزله، قاب خمشی فولادی متوسط، قاب خمشی بتنی متوسط، مهاربند هم‌محور، قاب خمشی با دیوار برشی بتنی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی