دراسة تأثير نوع التربة على استجابة الأبنية خلال زلزال شباط 2023 باستخدام طريقتي العناصر المحيطية والعناصر المحدودة

الملخص

في هذا البحث تمت دراسة تأثير نوع التربة على استجابات الأبنية تحت  تأثير الزلازل، وذلك بمقارنة الإزاحة الطابقية والقوى الزلزالية. تم اعتبار ثلاثة محاور للدراسة. الأول يعتمد على نمذجة التربة وفق طريقة العناصر المحيطية ونمذجة الأساس وفق طريقة العناصر المحدودة ثم الربط بينهما باستخدام كود برمجي معد في بيئة MATLAB وذلك في مجال التواتر. في هذه المرحلة تمت نمذجة ثلاث أنواع من التربة وهي (S_B, S_C,S_D) حيث أظهرت النتائج أن التربة S_D أعطت أكبر معامل تضخيم زلزالي بنسبة 40% عند الذروة.

          في المحور الثاني تم إجراء 72 تحليل طيف استجابة مع الأخذ بالاعتبار أنماط الاهتزاز باستخدام برنامج Robot Structural Analysis وذلك على ثمانية نماذج أبنية مختلفة عدد الطوابق تتراوح بين 2 طابق و14 طابق وهي موثوقة الأساسات، حيث تم اعتماد جدران القص كنظام إنشائي مقاوم للزلازل كونه الأكثر شيوعاً في التصميم. تم تطبيق 9 أطياف استجابة زلزالية حقيقية مختلفة أنواع التربة على هذه الأبنية. أعطت النتائج أن عدد الطوابق الحرج من أجل التربة الصلبة هو 6 طوابق والتربة المتوسطة هو 7 طوابق بينما أعطت الترب الرخوة استجابة عظمى من أجل 12 طابق.

          تمت دراسة أثر صلابة الأساسات في المحور الثالث حيث تمت نمذجة الأبنية مع اعتبار الأساسات غير موثوقة. حيث تم إيجاد أثر صلابة التربة على تضخيم الانتقالات والإزاحة الطابقية حيث كانت نسب التضخيم بين 1%-16% على حسب صلابة التربة.