Abstract
The structural response of buildings subjected to seismic loads is affected by local site conditions and the interaction between the structure and the supporting soil media. Seismic centrifuge model tests were conducted on two layered clay soil profiles at 80 g field to investigate soil-structure interaction and dynamic response of foundation. Several earthquake-like shaking events were applied to the models using an electro-hydraulic shaking table to simulate linear and nonlinear soil behavior. Results showed that the foundation input motion was significantly amplified in both models, especially for weak earthquake motions. Seismic soil-structure interaction was found to have an important effect on structure response by increasing the amplification of foundation input motion. A 3D finite difference numerical model was also developed to simulate the response of centrifuge model tests and study the parameters that affect the characteristics of earthquake at the base of the structure. The results indicated that the stiffness and stratification of the soil profiles had a significant effect on modifying the foundation input motion
چکیده
پاسخ سازه ای ساختمان هایی که در معرض بارهای لرزه ای قرار دارند، تحت تاثیر شرایط محلی و اندرکنش بین سازه و محیط خاک می باشد. مدل سانتریفیوژ لرزه ای آزمایش ها، در یک پروفیل خاک دولایه ای رسی 80g، جهت بررسی اندرکنش خاک و سازه و پاسخ دینامیکی پی انجام شده است. با استفاده میز لرزه الکترو هیدرولیک، لرزش های متعددی به مدل های وارد شده است تا رفتار خطی و غیر خطی خاک شبیه سازی گردد. نتایج حاصل شده نشان می دهند که حرکت داخلی شالوده در هر دو مدل به طور قابل توجهی مخصوصا برای حرکات ضعیف لرزه ای ، تشدید شده است. اندرکنش لرزه ای خاک و سازه دارای تاثیر قابل ملاحظه ای بر روی پاسخ سازه به وسیله افزایش دامنه حرکت داخلی شالوده است . از یک مدل عددی محدود سه بعدی جهت شبیه سازی پاسخ آزمایشات مدل سانتریفیوژ و همچنین مطالعه پارامترهایی که بر روی خصوصیات زلزله در قسمت پایه سازه تاثیر گذار می باشد، استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که سختی و لایه بندی پرفیل های خاک، تاثیر قابل توجهی بر اصلاح حرکت ورودی شالوده دارد.
1-مقدمه
شرایط محلی سازه های در حال احداث، تاثیر قابل توجهی در توزیع خرابی ناشی از زلزله دارند. زلزله های اخیر از قبیل کوبه (1995 )، نورث ریج (1994 ) و لوما پریتا (1989 )، نقش شرایط محلی را در تغییر مشخصه های داده های لرزش های قوی نشان می دهند. شرایط محلی بر پاسخ لرزه ای سازه ها توسط تشدید و استهلاک خاک که طی آن حرکات سنگ بستر در حین انتقال خاک اصلاح می گردند ، تاثیر می گذارد. شرایط محلی ممکن است تشدید ها و حرکات فضایی قابل توجهی ناشی از حرکت لرزه ای زمین ایجاد نمایند و همچنین باعث خرابی های قابل ملاحظه ای در ناحیه ای مشابه گردند (سانچز –سسما 1987 ). از طرف دیگر ، اندرکنش خاک و سازه (SSI ) می تواند باعث تغییر حرکت آزاد زمین در تراز شالوده و پاسخ دینامیکی سازه گردند ( ولتسوس و پراسد 1989 ). تشدید زیاد حرکت زمین و خرابی شدید ساختمان ها در زلزله سال 1989 لوما پریتا نشان می دهد که پیکره بندی ، ضخامت و ترکیب مصالح طبیعی دارای اثر قابل ملاحظه ای بر روی لرزش می باشند...