پاسخ لرزه‌ای سازه‌های غیرخطی جداسازی شده تحت برخورد

با وجود الزامات محافظه‌کارانه آیین‌نامه‌های لرزه‌ای در خصوص الزام رعایت درز لرزه‌ای، عملکرد سیستم‌های جداسازی شده در زلزله‌های بسیار بزرگ همچنان پرسش برانگیز است. جابجایی جانبی بیش از حد در این سازه‌ها به سبب دوره تناوب نسبتاً طولانی حتی با اجرای درز لرزه‌ای توصیه شده توسط آیین‌نامه‌ها می‌تواند منجر به برخورد به سازه‌های مجاور، تسلیم، جابجایی‌های بزرگ و حتی فروریزش کلی شود. مطالعات پیشین بر لزوم جلوگیری از برخورد سازه‌های جداسازی شده لرزه‌ای به منظور جلوگیری از غیرخطی شدن روسازه تاکید داشته‌اند. با این حال پژوهش حاضر با هدف ایجاد نگرشی نو به فلسفه طراحی این سیستم‌ها صورت گرفته است. روش انجام این پژوهش ارزیابی پاسخ‌های غیرخطی این سیستم‌ها با فرض عدم رعایت درز لرزه‌ای مجاز آیین‌نامه‌ای و برخورد به دیوار بازدارنده به منظور چگونگی دستیابی به عملکردی قابل اطمینان است. به همین منظور از یک مدل ساده دو درجه آزاد استفاده شده است تا شکل پذیری نیاز کلی و جابجایی تراز جداگر پس از برخورد به دیوار بازدارنده با فرض مقادیر مختلف پارامتر‌های طراحی روسازه، جداگر و دیوار بازدارنده تحت جنبش‌های پالس گونه حوزه نزدیک بدست آید. دیوار بازدارنده به صورت مجموعه‌ای متشکل از سیستم جرم-‌ فنر- میراگر با مشخصات مکانیکی متفاوت و براساس مدل برخورد استریومکانیک یا برخورد لحظه‌ای مدلسازی شده است. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که پاسخ‌ دینامیکی در سطوح خطر لرزه‌ای بالا وابسته به درز لرزه‌ای موجود، مقادیر طراحی روسازه و دیوار بازدارنده مانند سختی روسازه، سختی المان برخورد، و همچنین وابسته به مقادیر ورودی لرزه‌ای در اینجا عمدتاً دوره تناوب پالس تحریک می‌باشد. همچنین مشخص شد در صورت برخورد سیستم جداسازی شده به دیوار مجاور یا به عبارتی فراهم نبودن درز لرزه‌ای الزام شده توسط آیین‌نامه‌ طراحی، با انتخاب مناسب ویژگی‌های دینامیکی سیستم جداسازی شده و دیوار بازدارنده سطح عملکرد لرزه‌ای ساختمان تقریباً معادل سازه‌ی پایه گیردار همتای آن است.