ارزیابی منحنی شکنندگی سازه‌های نامنظم بتن آرمه در زلزله‌های نزدیک گسل تحت پیچش با در نظر گرفتن اندرکنش خاک – سازه

در سازه‌های واقعی علاوه بر پیچش در پلان، پدیده اندرکنش خاک و سازه نیز رخ می‌دهد که این دو پدیده در تحلیل‌ها به ندرت به صورت همزمان در نظر گرفته شده‌اند. در تحقیق حاضر، با استفاده از منحنی‌های شکنندگی، احتمال از بین رفتن قابلیت خدمت‌رسانی بی‌وقفه و ایمنی جانی در سازه نامتقارن در پلان با در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه، تحت تحریک‌های نزدیک به گسل (دارای پالس) مورد ارزیابی قرار گرفته است. سازه مورد بررسی یک سازه هشت طبقه بتنی با سیستم باربر دوگانه قاب خمشی و دیوار برشی است. یکی از نوآوری‌های این تحقیق، استفاده از شاخص کرنش فولاد و بتن (به جای استفاده از شاخص‌های رایج ماکرو، نظیر دریفت طبقات) برای تعیین حالت‌های حدی است که از دقت بیشتری برخوردار است. برای در نظر گرفتن اثرات پدیده اندرکنش، از روش زیر سازه استفاده شده است که مقادیر سختی و میرایی (توابع امپدانس) با استفاده از روش نیمه تحلیلی novak (نرم‌افزار dyna5) محاسبه شده است. مدل‌‌سازی غیرخطی سازه برای دست‌یابی به حل تاریخچه زمانی غیرخطی، با استفاده از نرم‌افزار canny انجام شده است. برای استخراج منحنی‌های شکنندگی، از تحلیل‌های دینامیکی افزاینده استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که صرف‌نظر از پدیده اندرکنش خاک و سازه، در سطوح عملکرد خدمت‌رسانی بی‌وقفه و ایمنی جانی، در جهت اطمینان نیست. همچنین با افزایش خروج از مرکزیت، تاثیرات شرایط تکیه گاهی کاهش می‌یابد و از سوی دیگر با کاهش سرعت موج برشی خاک، تاثیرات خروج از مرکزیت کاهش می‌یابد و پاسخ سازه نامتقارن و متقارن به یکدیگر نزدیک می‌شود.

Evaluation of Fragility Curves of Asymmetric-Plan Reinforced Concrete Structures in the Near-Fault Earthquakes under the Effect of Torsion Considering Soil-Structure Interaction

In this study, the life safety and immediate occupancy of asymmetricplan reinforced concrete dual structures under the simultaneous effect of torsion and soilstructure interaction in the nearfault pulselike earthquakes were evaluated using a probabilistic framework. An 8story R/C dual lateral load resistant building consisting of shear walls and momentresisting frames was used. The substructure method was used to simulate the SSI effect. The impedance functions were calculated with the Novak semianalytical method (DYNA5 software). The structure was modeled in the CANNY software considering the nonlinear behavior to perform the nonlinear time history analysis. All of the ground motion records were selected from the nearfault pulselike records. Incremental dynamic analysis was employed to extract and fragility curves. To determine the life safety and immediate occupancy limit states, the strain of steel and concrete (as a micro index) were used rather than the usual macro indexes such as story drifts that lead to increase the accuracy of results. One of the most important of the conclusion is that neglecting the SSI effect in the life safety and immediate occupancy limit states for the planasymmetric structure is not in the safe side and lead to overestimation in the structural capacity. Also, an increase in the mass eccentricity leads to a decrease in the base conditions’ importance and SSI effect. Another considerable observation is that an increase in the shear wave velocity of soil can lead to a decrease in the torsional response and the seismic response of asymmetric structure approaches to the symmetric one.