ارزیابی عملکرد لرزه ای ساختمانهای بلند دارای تو رفتگی در ارتفاع با در نظر گرفتن اثرات باد
چکیده
ویرانی های ناشی از زلزله و مطالعات محققین مختلف نشان داده است که پیکربندی هندسی ساختمان ها نقش مهمی در آسیب های وارده ناشی از زلزله دارد. حس تنوع خواهی انسان باعث گردیده است که ساختمان هایی با فرم های هندسی ساده و یکنواخت جای خود را به فرم های هندسی پیچیده تر بدهند. یکی از فرم های هندسی غیر ساده که در سطح شهر های جهان به چشم می خورد ساختمان های دارای پس نشستگی در ارتفاع می باشد. این فرم هندسی علاوه بر اینکه شکل ساختمان را از یکنواخ تی خارج می سازد، سبب می گردد در نواحی با تراکم ساختمان ها، ابنیه کوتاه تر از نور خورشید بهره مند شوند. علاوه بر مزیت های معماری، در ساختمان های بلند بمنظور کاهش پاسخ های ناشی از باد یکی از راهکارها کاهش سطح بادگیر ساختمان است که بواسطه پس نشست ها نیز قابل دستیابی است. عملکرد چنین ساختمان هایی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. بمنظور شناخت بیشتر این ساختمان ها و تغییرات بوجود آمده ناشی از بروز پس نشست، بیش از 50 مدل پنج، ده، بیست، سی و چهل طبقه دو بعدی و سه بعدی به کمک تحلیل های دینامیکی طیفی و استاتیکی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که پس نشست ها تاثیر جدی بر خصوصیات دینامیکی ساختمان دارند. جابجایی های مطلق و نسبی ناشی از نیرو های جانبی زلزله کاهش یافتند، همچنین توزیع نیروی زلزله در طبقات بطور جدی تحت تاثیر قرار گرفت. وزن ساختمان، برش های پایه و لنگر های واژگونی ناشی از باد و زلزله کاهش یافتند اما روند تغییرات بنحوی بوده که نسبت برش پایه به وزن و همچنین ضریب اطمینان در برابر واژگونی به ترتیب افزایش و کاهش پیدا کرده اند. ضرورت در نظر گرفتن اثرات پی دلتا و میزان تغییر نتایج در صورت نادیده گرفتن آن نیز مورد بررسی قرار گرفت. مشخص گردیده که لحاظ نشدن اثرات پی دلتا سبب می شود که نتایج کمتر از مقدار واقعی خود بدست آیند. البته با گسترش پس نشستگی ها تفاوت میان دو حالت لحاظ یا عدم لحاظ نمودن اثرات پی دلتا روند کاهشی را نشان داده است.