تاثیر لایه بندی خاک و جهت اعمال نیروی زلزله بر اندرکنش خاک و سازه

در تحلیل های دینامیکی فرض براین است که خاک زیر شالوده صلب بوده و از انعطافپذیری خاک صرفنظر می شود، در این حالت پاسخ سازه متاثر از خصوصیات دینامیکی خود سازه است و خواص خاک زیر شالوده تاثیری در پاسخ سازه ندارد. درحالی که ، اگر خاک زیر شالوده در تحلیل ها درنظر گرفته شود، سیستم جدیدی ناشی از اندرکنش خاک و سازه تشکیل و رفتار آن متفاوت از حالت قبل خواهد شد. هنگامی که صحبت از خرابی ناشی از زلزله می شود، نمی توان نقش خاک را نادیده گرفت . مدتها حذف اثرات اندرکنش خاک و سازه از نگاه مهندسان در جهت اطمینان بیان می شد، این فرض تا حدودی باعث کاهش حجم محاسباتی می گردد،اما در برخی سازهها به ویژه آنهایی که بر روی خاکهای ضعیف قراردارند، ممکن است منجر به بروز اشتباهات بزرگی در نتایج حاصل از تحلیل و طراحی گردد، بنابراین با افزایش مقیاس پروژهها و افزایش قیمت آن به دلیل ضرایب اطمینان، مطالعات اندرکنش از اهمیت بیشتری در علم مهندسی زلزله برخوردار شد. در این مقاله به بررسی موضوع اثر خاک بر اندرکنش خاک و سازه پرداخته شده است ، برای این منظور سه سازه با ارتفاع ۵ ، ۱۵ و ۳۰ طبقه در دو حالت ،خاک رسی نرم و روی خاک متشکل از لایه های رسی نرم، متوسط و سخت ، به کمک نرم افزار ABAQUS مدلسازی شدند، سپس بار زلزله در زوایای مختلف به پروفیل خاک اعمال و نتایج مدلسازی و پاسخ سازهها در نرم افزار Etabs با هم مقایسه شد. نتایج تحلیل های مورد بررسی نشان می دهد اثرات اندرکنش خاک و سازه در ساختمانهای کوتاه، تاثیر چندانی در مقادیر لنگر، برش و تنش های اصلی ماکسیمم نخواهد داشت ، ولی در سازههای بلند که بر خاکهای نرم احداث می شوند، باعث کاهش تنش های اصلی ماکسیمم و تغییر قابل ملاحظه در مقادیر لنگر و برش پایه طبقات خواهد شد.