التأثيرات المفيدة والضارة لتفاعل التربة والهيكل على الاستجابة الزلزالية للمباني الشاهقة

في الطريقة التقليدية للتصميم، يُفترض عادةً أن الهياكل هي هياكل ذات قاعدة صلبة دون اعتبار لتفاعل التربة والهيكل (SSI). ومع ذلك، فإن تأثير SSI على الأداء الزلزالي للهياكل سواء كان مفيدًا أو ضارًا لا يزال محل جدل بين الباحثين. علاوة على ذلك، تركز الأدبيات السابقة في الغالب على السلوك الزلزالي للمباني متوسطة الارتفاع وإطارات مقاومة العزم. لذلك، من الضروري التحقيق بشكل شامل في الاستجابة الزلزالية للمباني الشاهقة مع الأخذ في الاعتبار SSI. في هذه الدراسة، تم استخدام نموذج تربة-أساس-هيكل تم تطويره في برنامج العناصر المحدودة وتم التحقق منه من خلال اختبارات طاولة الاهتزاز لاستكشاف تأثيرات SSI على المباني الشاهقة مع مجموعة من معلمات الهيكل العلوي والسفلي. تم التعرف على التأثيرات المفيدة والضارة لـ SSI ومناقشتها. تشير نتائج المحاكاة العددية إلى أن زيادة صلابة التربة تحت السطح يمكن أن تضخم بشكل كبير القص الأساسي للهياكل. مع زيادة دوران الأساس، تزداد الانجرافات بين الطوابق، بينما تنخفض القصوص الأساسية. بشكل عام، يضخم SSI الانجرافات بين الطوابق مما يُظهر آثارًا ضارة لـ SSI. ومع ذلك، بالنسبة للقص الأساسي، يفرض SSI آثارًا ضارة على معظم حالات الأساسات المدمجة بالإضافة إلى هياكل الأساس المُعوضة الكلاسيكية التي تستند إلى التربة من النوع Ce، بينما بالنسبة لهياكل الأساسات المعوضة التي تستند إلى أنواع التربة D e وE e، فإن تأثيرات SSI مفيدة حيث تقلل من القص الأساسي. علاوة على ذلك، فيما يتعلق بالمباني بأنظمة هيكلية مختلفة وأنواع أسس مختلفة، يتم تقديم أدنى نسب القص الأساسي مع الأخذ في الاعتبار تأثير خفض SSI.