عملکرد لرزه‌ای سازه‌های مجاور هم با لحاظ نمودن اندرکنش خاک- سازه

با توجه به اینکه فضای شهری دارای ساختمان‌هایی با ارتفاع‌های متفاوت و چیدمان بسیار نزدیک به یکدیگر است، اثرات اندرکنشی محیط مجاور بر پاسخ سازه‌ها تاثیرگذار خواهد بود. در این مقاله به بررسی اثرات اندرکنشی سازه‌های مجاور1 بر پاسخ لرزه‌ای یکدیگر پرداخته‌ شده است. بدین‌منظور روسازه2 از نوع قاب خمشی بتنی با سه تیپ 5، 10 و 15 طبقه واقع بر فونداسیون سطحی گسترده و ساختگاه متشکل از خاک نوع iii بر اساس روش مستقیم3 و با محیط مرزی مناسب به‌صورت سه‌بعدی مدل شده‌اند. اعضای فصل مشترک جهت شبیه‌سازی تماس اصطکاکی و لغزش احتمالی در اثر تحریک لرزه‌ای با استفاده از نرم‌افزار opensees به‌کار برده شده است. بررسی پاسخ‌های شتاب، جابه‌جایی نسبی و نیروی برشی طبقات نشان داد که اثرات اندرکنش و مجاورت بر پاسخ دینامیکی سازه‌ها به خصوصیات دینامیکی سازه، نوع و محتوای فرکانسی زمین‌لرزه و نحوه مجاورت سازه‌ها از نظر ارتفاعی وابسته است. نتایج نشان داد، شتاب، جابه‌جایی نسبی و نیروی برشی سازه‌های کوتاه (5 طبقه) در حالت مجاورت با سازه‌های بلندتر (15 طبقه) در مقایسه با حالت سازه منفرد، به‌ترتیب افزایش 10، 20 و 40 درصدی را تجربه می‌کند. برای سازه‌های متوسط (10 طبقه) مجاورت با سازه‌های کوتاه‌ (5 طبقه) موجب کاهش پاسخ شتاب تا 24 درصد و در مجاورت با سازه‌های بلندتر (15 طبقه) جابه‌جایی نسبی و برش به‌ترتیب 20 و 16 درصد افزایش را نشان می‌دهد. همچنین پاسخ شتاب سازه‌های نسبتاً بلند (15 طبقه) در مجاورت با سازه‌های هم‌ارتفاع به میزان 15 درصد کاهش و جابه‌جایی نسبی در مجاورت با سازه با ارتفاع متوسط (10 طبقه) 23 درصد کاهش را نشان می‌دهد. این در حالی است که این سازه در مجاورت با سازه‌های کوتاه‌مرتبه (5 طبقه) افزایش 35 درصدی در برش پایه را تجربه می‌کند. با توجه به نتایج حاصل می‌توان گفت در نظرگیری اثر سازه- خاک- سازه می‌تواند موجب تغییر قابل‌توجه در پاسخ‌های مختلف سازه‌ای بشود و لازم است در طراحی سازه‌ها این مسئله لحاظ گردد.