تعیین میزان مشارکت خاک در پاسخ سیستم‌های خاک-سازه با استفاده از داده‌های ثبت شده در زلزله‌های کوچک-مقیاس

در این مطالعه، اهمیت نحوه مدل‌سازی سازه در تخمین میزان مشارکت خاک در پاسخ سیستم‌های خاکسازه مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، سیستم‌های خاکسازه با سیستم باربر جانبی مختلف مورد بررسی قرار گرفته‌اند و مقدار پارامترهای اصلی سیستم شامل پارامتر تعیین کننده میزان اندرکنش خاک و سازه و پارامتر تعیین کننده نسبت مشارکت تغییرشکل‌های خمشی و برشی در پاسخ کل سیستم شناسایی شده‌اند. در این راستا، از یک قاب تکدهانه با رفتار خمشیبرشی برای مدل‌سازی سازه فوقانی در سیستم خاکسازه استفاده شده است. در این مطالعه، سیستم‌های مختلف خاکسازه با استفاده از داده‌های پاسخ شتاب مصنوعی و واقعی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج به دست آمده از شناسایی سیستم‌های خاکسازه نشان دادند که روش ارائه شده با دقت قابل قبولی قادر به پیش‌بینی پارامترهای سیستم خاکسازه می‌باشد. هم چنین، نتایج نشان می‌دهند که می‌توان دو سازه با سیستم‌های باربر جانبی متفاوت و مقادیر متفاوتی از میزان مشارکت خاک پیدا نمود، به طوری که پاسخ‌های به دست آمده در طبقات این دو سیستم با هم مطابقت قابل قبولی داشته باشند. برای مثال، ممکن است یک سازه قاب خمشی که روی یک خاک نرم با میزان مشارکت خاک زیاد قرار گرفته است، پاسخی مشابه با پاسخ یک سیستم با دیوار برشی واقع بر خاک سخت با میزان اندرکنش خاک و سازه کم‌تر داشته باشد. چنین مشاهده‌ای اهمیت استفاده از مدل‌های واقع‌گرایانه برای مدل‌سازی سازه فوقانی در سیستم خاکسازه را برای تخمین دقیق‌تری از میزان مشارکت اندرکنش خاک و سازه نشان می‌دهد.

Evaluation of Soil Contribution to Seismic Response of Soil-Structure Systems Using Recorded Data During Small-scale earthquakes

This paper investigates the importance of superstructure modeling in estimating soil’s contribution to the seismic response of soilstructure systems. For this purpose, soilstructure systems with different lateral resisting systems are studied and the values for the main parameters of the system, including parameters determining the soilstructureinteraction (SSI) and the contribution of flexural and shear deformation to the total response of the system are determined. To this end, a onebay frame with flexuralshear behavior is utilized to model the superstructure in the soilstructure system. In this research, different soilstructure systems are studied using artificial and real acceleration floor responses. The results from investigating different soilstructure systems showed that the proposed method to identify the system can estimate the main parameters of the soilstructure system with acceptable accuracy. Moreover, the results showed that two different systems with different lateral resisting systems and the amount of soil’s contribution can be identified with almost the same floor acceleration responses. For an instant, a momentframe system located on soft soil with relatively high soilstructureinteraction may have the same floor acceleration responses as a shearwall located on firm soil with less soil contribution. This observation shows the importance of using more realistic modeling for the superstructure in soilstructure systems to achieve more reliable estimates of soil’s contribution to the system’s response.