اندرکنش خاک و سازه، Soil Structure Interaction

اندرکنش خاک و سازه، Soil Structure Interaction

اندرکنش خاک و سازه، Soil Structure Interaction

در گذشته در تحلیل سازه‌ها خاک و سازه را به صورت کاملاً مجزا از یکدیگر در نظر می‌گرفتند. به این صورت که سازه را جدا از خاک تحلیل و طراحی می‌کردند (خاک زیر سازه را صلب در نظر می‌گرفتند)، و خاک را نیز جدای از سازه تحلیل و طراحی می‌نمودند طراحی سازه به طور مجزا در دو صورت می‌تواند منجر به حل رضایت بخش شود.
در تحلیل کلاسیک سازه‌ها بطور معمول، تکیه سازه بر خاک به صورت ساده و بدون در نظر گرفتن تغییر شکل خاک مدلسازی می‌شود. در تحلیل لرزه‌ای سازه‌ها نیز حرکت میدان آزاد زمین، که در آن وجود سازه در حرکت زمین منظور نمی‌شود، به تکیه‌گاه‌های مزبور اعمال می‌شود. 

در تحلیل‌های متداول دینامیکی یک سازه، روش معمول به این صورت است که حرکت میدان آزاد زمین در محل ساخت تعیین شود و حرکت به دست آمده به پای سازه،‌ به صورت صلب‌، اعمال می‌شود. این مورد در حالتی صحیح است که ساختمان بر روی سنگ بنا شده باشد.

در حالت قرار گرفتن سازه بر روی خاک نرم، وضعیت کاملاً متفاوت است و یک مولفه دورانی ناشی از انعطاف‌پذیری تکیه‌گاه بر حرکات افقی پی اضافه می‌شود. قسمتی از انرژی ارتعاشی سازه می‌تواند با انتقال به خاک زیر پی، بر اثر میرائی تشعشعی حاصل از انتشار موج و میرائی هیسترزیس مصالح خاک تلف شود. در صورتی که در حالت کلاسیک با صلب فرض کردن خاک زیر سازه این اتلاف انرژی در نظر گرفته نمی‌شد در این حالت در هنگام وقوع زلزله، رفتار غیرخطی خاک زیرین و وقوع پدیده اندرکنش خاک و سازه، در پاسخ سازه‌ای به صورتی نتیجه می‌دهد که می‌تواند کاملاً متفاوت از پاسخ یک سازه با پای صلب قرار گرفته تحت اثر حرکت میدان آزاد زمین باشد‌. در موارد زیادی این اختلاف اندک بوده و قابل چشم پوشی است.
ا‌نواع روش‌های سیستم خاک سازه

روش‌های در نظرگیری سیستم خاک سازه را می‌توان به دو دسته‌ روش زیرسازه و ‌‌روش مستقیم ‌تقسیم بندی کرد.
اندرکنش خاک سازه در حالت کلی ممکن است موجب افزایش، کاهش یا عدم تغییر نیروهای ایجاد شده در سازه شود. ولی در کل برای سازه‌های معمول، اندرکنش باعث کاهش نیروهای طراحی در مقایسه با حالت بستر صلب می‌شود. بدین دلیل می‌توان حتی بدون در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک سازه به صورت محافظه کارانه از نتایج حالت پای ثابت بهره برد.

به طور کلی اندرکنش خاک سازه باعث کاهش ضریب رفتار سازه می‌شود. کاهش ضریب رفتار به معنی آن است که برای فراتر نرفتن از یک شکل پذیری معین، مجاز به کاهش کمتری در نیروی ارتجاعی به وجود آمده در سازه برای طراحی است. 

اثر اندرکنش خاک سازه در حوزه ارتجاعی بیشتر از حوزه غیر ارتجاعی است، بدین معنی که با افزایش این اثر، شاهد کاهش بیشتری در نیروی ارتجاعی ایجاد شده در سازه هستیم تا در مقاومت تسلیم مورد نیاز سازه.
به طور کلی با افزایش اثر اندرکنش خاک سازه نیروی ارتجاعی به وجود آمده در سازه کاهش می‌یابد. کاهش لاغری سازه باعث کاهش بیشتر نیروی ارتجاعی می‌شود‌. 
اگر سازه دارای پی گسترده یا عمیق باشد و در عمقی از سطح زمین قرار گیرد و ابعاد ساختمان و پی به حدی باشد که انتشار و بازگشت موج زلزله از بدنه خاک‌، با توجه به سختی نسبی سازه و خاک پی امکان پذیر باشد، باید از روش‌های تحلیلی مناسب، اندرکنش لرزه‌ای خاک و سازه را درنظر گرفت. برای سازه‌های معمولی و ابعاد متداول که عمق زیرزمین آنها از دو طبقه تجاوز نمی‌کند، نیازی به در نظر گرفتن اندرکنش نیست.
‌صرف نظر کردن از اثر اندرکنش خاک سازه در طراحی سازه‌های واقع بر بستر انعطاف‌پذیر به نتایج نامحافظه کارانه منجر می‌شود. همچنین ‌صرف نظر کردن از عمق دفن شدگی پی و اثر اندرکنش سینماتیکی در طراحی سازه‌های بلند دارای پی مدفون عمیق،‌ باعث حصول نتایجی نامحافظه کارانه می‌شود.

اخبار

پرسش و پاسخ

عکس کاربر
0 پاسخ
اندرکنش خاک و سازه با seismostruct
با سلام و خسته نباشید.اگر ممکنه در مورد اینکه ایا با نرم افزار seismostruct میتوان رفتار خاک را با فنرها و میراگرهای معادل مدل کرد توضیح دهید.با سپاس
عکس کاربر
2 پاسخ
مدل سازی اندرکنش خاک و سازه در آباکوس
با سلام.من یک قاب با مهاربند روی خاک و فونداسیون مدل کرده ام.اندرکنش ها را در ماژول اینتراکشن وارد کرده ام.سوالم این است که بعد از گرفتن آنالیز در ماژول جاب.در ماژول ویزیولیزیشن که نتایج و خروجی ها را نشان میدهد.در قسمتی که حرکت قاب را نشان می دهد.آیا پی هم باید حرکت کند؟
عکس کاربر
2 پاسخ
نمودار نیرو تغییر‌مکان در آباکوس
با سلام.من یک قاب‌ دارای مهاربند قطری طراحی کردم که یک میراگر وسط مهاربند قطری قرار دارد و خک و فونداسیون هم زیر قاب من قرار دارد و اثرات اندرکنش خک و سازه اعمال شده.در نهایت نمودار نیرو تغییر مکان من مطابق این عکس به دست آمده.میخواستم در مورد درست بودنش مطمئن بشم.آیا این نمودار درسته؟

مشاوران این تخصص

#: 6
عکس‌های PAzhir
پرهام آژیر
نقش‌ها: Vip, مشاور, همکاران
عضو به مدت: 1 سال 10 ماه
#: 5
عکس‌های mohsen_rostami
محسن رستمی
نقش‌ها: Vip, مشاور, همکاران
عضو به مدت: 1 سال 3 ماه
#: 4
عکس‌های amirhoseinkiani
امیرحسین کیانی
نقش‌ها: Vip, مشاور, همکاران
عضو به مدت: 1 سال 1 ماه
#: 3
عکس‌های Nabati.farzaneh
فرزانه نباتی
نقش‌ها: Vip, مشاور, همکاران
عضو به مدت: 1 سال 2 هفته
#: 2
عکس‌های mortezairaniparast
مرتضی ایرانی پرست
نقش‌ها: Vip, مشاور, همکاران
عضو به مدت: 1 سال 2 هفته
#: 1
عکس‌های khodakarami
محمدایمان خداکرمی
نقش‌ها: Vip, مشاور, همکاران
عضو به مدت: 1 سال 2 هفته

کاربران

#: 4
عکس‌های parmir17
پرهام بختیاری
نقش‌ها: Vip
عضو به مدت: 2 سال 7 ماه
#: 3
عکس‌های Mofid
تقی مفید
نقش‌ها: Vip, همکاران
عضو به مدت: 2 سال 8 ماه
#: 2
عکس‌های aliabolhasanpoor
علی ابوالحسن پور
نقش‌ها: Vip
عضو به مدت: 3 سال 7 ماه
#: 1
عکس‌های puria_min
پوریا مینو
نقش‌ها: Vip
عضو به مدت: 2 سال 4 ماه
اشتراک در RSS - اندرکنش خاک و سازه، Soil Structure Interaction