تحلیل دینامیکی سازه های نامتقارن متکی بر تکیه گاه لغزشی

اغلب سازه ها اگر تحت تحریک دینامیکی واقع شوند رفتار پیچشی از خودنشان می دهند. عوامل مختلفی ممکن است سبب ایجاد چنین پیچشی گردند. عدم انطباق مراکز جرم و سختی الاستیک ، یکنواخت نبودن حرکات زمین در زیر پایه، وجود مولفه چرخشی در حرکات زمین، تسلیم نامتقارن عناصر مقاوم حتی در سازه هایی با مراکز جرم و سختی الاستیک منطبق بر هم و ... از جمله عوامل فوق می باشند . در این گونه موارد عناصر مقاوم سازه تحت تاثیر توام نیروهای ناشی از حرکات جانبی و پیچشی سازه بوده و با بیشتر شدن فاصله این عناصر مقاوم ازمرکز سختی، تغییر مکان و نیروهای برشی مربوط به آنها بیشتر خواهد شد . در رساله حاضر فرض شده است که پیچش موجود تنها از عدم انطباق مراکز جرم و سختی الاستیک ناشی می شود. تداخل اثر پیچش در واکنش سازه های نامتقارن و نحوه درنظر گرفتن این اثر در طراحی سازه ها، مدت مدیدی است که توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است . بدلیل تعدد پارامترهای موثر در واکنش و پیچیدگی رفتار سازه های نامتقارن، علیرغم مطالعات گسترده ای که در مورد رفتار این گونه از سازه ها چه در ناحیه الاستیک و چه در ناحیه غیرالاستیک صورت گرفته است ، هنوز معیارهایی که بتوانند تداخل اثر پیچش را به خوبی در برگیرند ارائه نشده است . از جمله روش های پیشنهاد شده به منظور ایزوله نمودن سازه ها از حرکات مخرب زمین، استفاده از تکیه گاه لغزشی، امکان لغزش پایه صلب را روی فونداسیون فراهم آورده که تحقق این حرکت لغزشی سبب اتلاف بخش زیادی از انرژی زلزله در سطح تماس می گردد و در نتیجهء آن از انتقال انرژی زلزله به سازه کاسته می شود. این اتلاف انرژی در سازه های نامتقارن سبب کاهش نیروهای اینرسی طبقات و بالطبع کاهش پیچش طبقات می گردد. هدف اصلی در رساله حاضر تحلیل رفتار دینامیکی سازه نامتقارنی است که دارای رفتار الاستیک خطی بوده و به وسیلهء تکیه گاه لغزشی از حرکات مخرب زمین ایزوله شده است . جهت تحقق این امر سطح تماس پایه و لایه لغزشی به تعدادی المان مستطیلی شکل تجزیه شده است و رفتار صلب پلاستیک این اجزاء به کمک رفتار الاستیک کاملا" پلاستیک ، بطور تقریبی بیان می شود . برای هریک از این المانها در محدودهء الاستیک ، سختی الاستیک متناسب با سختی سازه اصلی در راستای اصلی مقاومت ، فرض شده است . بابه تسلیم رسیدن هریک از این المانها با استفاده از تئوری پلاستیسیته ماتریس سختی مماسی المان محاسبه و در ادامه حل مسئله بکار گرفته می شود . در تلاشی دیگر جهت تحلیل سریعتر این گونه از سازه ها، برای پایه صلب یک سطح تسلیم تقریبی محاسبه شده است . درحقیقت این سطح مرز حالت الاستیک و پلاستیک پایه می باشد. مشابه با روش قبل برای پایه در محدودهء الاستیک ، ماتریس سختی قطری که عناصر آن متناسب با سختی جانبی سازه اصلی در راستای اصلی مقاومت می باشد، فرض شده است . با استفاده از برنامه کامپیوتری نوشته شده در این زمینه، مطالعه پارامتریک بر روی خصوصیات سیستم ایزوله کننده (ضریب اصطکاک سطح تماس پایه و لایه لغزشی، نسبت جرم های سازهء اصلی و پایه) انجام گرفته که مقادیر مناسب برای این پارامترها قابل تعیین می باشد.