تأثير موقع حمل خزان المياه على الاستجابة الزلزالية للمباني الخرسانية العالية المدعومة بالركائز

أصبح تحليل الاستجابة الزلزالية للمباني متعددة الطوابق بشكلٍ تفصيلي يحظى باهتمامٍ متزايد، وتتمثل القضية الرئيسية في ما إذا كان يجب أخذ تأثير تفاعل التربة مع المنشأ (Soil-Structure Interaction - SSI) بعين الاعتبار أثناء هذا التحليل، وكيفية القيام بذلك. في هذه الدراسة، تم إجراء تحليل عددي لفحص تأثير اختلاف مواقع أحمال خزانات المياه على مبنى خرساني مسلح مكوّن من 15 طابقًا ومقام على أساسات ركائز (Piled Foundation). وقد تم تطبيق ثلاث توزيعات مختلفة لأحمال خزان المياه في مواقع متنوعة من المبنى. ولغرض التحليل الزلزالي، استُخدم تسارع الأرض الناتج عن زلزال ?James RD El Centro? عام 1979، والذي بلغت ذروة تسارعه الأرضي (PGA) قيمة 0.5502g، باعتباره حملاً ديناميكيًا تمثيليًا. وأظهرت النتائج أن وجود الحمل الموزع على الطابق العلوي أدى إلى زيادة في التسارع الناتج مقارنة بالطابق الأول. فقد ارتفع أقصى تسارع في الطابق العلوي من 40.32% عندما غطّى الحمل ربع مساحة الطابق فقط إلى 41.62% عندما شمل كامل مساحة الطابق. كما لوحظت زيادة طفيفة بنسبة حوالي 12.5% و22.2% عند توسعة منطقة توزيع الحمل من ربع المساحة إلى نصفها ثم إلى المساحة الكاملة على التوالي. أما أقصى حمل على الأعمدة فقد أظهر زيادة محدودة عند توزيع الحمل المائي جزئيًا أو كليًا على الطابق العلوي، في حين كانت أقصى قوى القص وعزوم الانحناء ذات تأثير طفيف فقط.