Abstract
Although Dhaka city has experienced any moderate to large earthquakes in the past, some recent ground shakings are certainly indications of its earthquake source and vulnerability. In addition, microseismicity data also supports the existence of at least four earthquake source points in and around Dhaka. However, it is important to appropriately consider the seismic lateral load effect in structural design. A newly adopted technology of seismic design is to isolate the superstructure from the substructure with the use of a base isolator. This paper covers the design of base isolators for a building located in Dhaka, Bangladesh, along with its structural and economic feasibility. A time history is generated for Dhaka, adjusting peak ground acceleration as per seismic region from a nearby recorded earthquake. The response spectrum curve based on the site geology of Dhaka is also generated from this time history. Linear static as well as dynamic (time history and response spectrum) analyses have been carried out for both isolated and nonisolated buildings. Similar analyses have also been repeated for buildings with different heights but similar plan areas. The study reveals that for low-to medium-rise buildings, isolation can reduce seismic force along with some savings in structural cost of the building, though incorporating base isolators increase the overall price and installation cost. A meticulous review indicates that savings may be in the order of 5–10% of the total structural cost of the respective building
چکیده
هرچند شهر داکا در گذشته دستخوش زلزله‌هایی با شدت متوسط تا زیاد شده است، برخی زمین لرزه‌های اخیر یقیناً نشانه منشأ و آسیب پذیری زلزله این شهر بوده‌اند. افزون براین، داده‌های ریزلرزه ها نیز وجود دستکم 4 نقطه منشأ زلزله جدید را در داخل و اطراف داکا تأیید می‌کند. با این حال، درنظرگیری مناسب اثر بار جانبی زلزله در طراحی سازه مهم است. فناوری جدید طراحی زلزله، جداسازی روسازه از زیرسازه با کمک جداگر پی است. این مقاله طراحی جداگرهای پی را برای ساختمانی واقع در داکای بنگلادش علاوه بر قابلیت اجرای سازه‌ای و اقتصادی‌اش پوشش می‌دهد. یک تاریخچه زمانی برای داکا تولید می‌شود و شتاب اوج زمین براساس ناحیه لرزه‌ای از یک زلزله نزدیک ثبت شده تعدیل می‌شود. منحنی طیف پاسخ برپایه زمین شناسی داکا نیز براساس این تاریخچه زمانی تولید می‌شود. تحلیل استاتیکی خطی و نیز دینامیکی خطی (تاریخچه زمانی و طیف پاسخ) برای ساختمان‌های با جداگر و بدون جداگر انجام شده‌اند. تحلیل‌های مشابهی نیز برای ساختمان‌های با ارتفاعات متفاوت اما مساحت پلان یکسان انجام شده‌اند. این مطالعه نشان می‌دهد که برای ساختمان‌های با ارتفاع متوسط تا زیاد، جداسازی می‌توانند نیروی زلزله را کاهش دهد و هزینه‌های سازه‌ای ساختمان را کم کند، هرچند بکارگیری جداگرهای پی سبب افزایش قیمت کلی و هزینه نصب می‌شود. مروری دقیق از این مطلب پرده برمی دارد که صرفه جویی‌ها ممکن است 5 الی 10 درصد کل هزینه سازه‌ای ساختمان مربوطه باشند.
1-مقدمه
این موضوع که المان‌های لاستیکی شالوده در عمل می‌توانند آسیب زلزله به ساختمان‌ها را کاهش دهند، با توجه به نیروهای عظیمی که این ساختمان‌ها باید در یک زلزله بزرگ تحمل کنند ممکن است تعجب آور باشد. با مقایسه روش طراحی معمولی براساس مقاومت افزایش یافته (تقویت سازی) سازه‌ها، راهکار جداسازی لرزه‌ای به دنبال کاهش چشمگیر بارهای دینامیکی است که زلزله در پی سازه‌ها ایجاد می‌کند (میشلی و همکاران 2004). با تأمین انعطاف پذیری و قابلیت استهلاک انرژی از طریق وارد نمودن دستگاه جداکننده‌ای بنام جداگر (BI) بین شالوده و سازه ساختمان جداسازی لرزه‌ای سبب جداشدن سازه از حرکات خسارت بار زمین می‌شود. ابداع تکیه گاه‌های سربی لاستیکی (LRB دهه 1970) و تکیه گاه‌های لاستیکی با میرایی بالا (HDRB، اوایل دهه 1980). بعد جدیدی به طراحی سازه جداگر لرزه‌ای پی داد. بخش زیادی از تحقیقات گذشته و جدید در زمینه جداسازی پی روی استفاده از تکیه گاه‌های الاستومری مانند HRDB و LRB تمرکز داشته است...