مطالعه پارامتری و مقایسه لنگر واژگونی و برش پایه ساختمان‎های بلند تحت اثر نیروهای زلزله و طولی باد

افزایش جمعیت و کمبود زمین در شهرهای بزرگ، موجب رونق ساختمان‎های بلند شده‎ است. نیروهای جانبی باد و زلزله از عوامل اصلی در طراحی ساختمان‎های بلند می‎باشند. در این تحقیق، لنگر واژگونی و برش پایه ساختمان‎های بلند تحت اثر نیروهای طولی باد و زلزله مورد مقایسه قرار گرفته‎اند. ‎موقعیت سازه در شهر تهران روی زمین تیپ دو و رفتار سازه بلند به صورت تیر طره‎ای قایم فرض شده است. نیروی طولی باد با روش ضریب تندباد و نیروی زلزله با تحلیل طیفی الاستیک تعیین شده است. برای تشریح مبانی محاسباتی، مثال اولیه‎ای از یک ساختمان بلند با ارتفاع 120 متر ارایه و تحلیل شد و در ادامه، تاثیر پارامترهای ارتفاع سازه بین 80 تا 200 متر و نسبت لاغری بین 5 تا 10 برای دو نوع مقطع عرضی دایره و مربع بررسی گردید. برای مثال اولیه، در لنگر واژگونی و برش پایه زلزله، به ترتیب مود اول و دوم غالب‎تر بودند. برای مقطع مربع و دایره، نسبت لنگر واژگونی ناشی از باد به زلزله به ترتیب 10/1 و 81/0 بود. در بخش تحلیل پارامتری، لنگر واژگونی باد و زلزله در ارتفاع‎ها یا نسبت لاغری‎های مشخصی با هم برابر بودند و با افزایش این پارامترها، اثر باد غالب‏تر بود. برای مقطع مربعی، لنگر واژگونی باد و زلزله در ارتفاع ‏110 متر و برش پایه زلزله و باد در ارتفاع 175 متر، یکسان بودند. برای ارتفاع 200 متر، نیروی برش پایه و لنگر واژگونی ناشی از باد به ترتیب 42 و 17 درصد بیش از مقادیر ناشی از زلزله بودند.