تعریف اندرکنش سازه و خاک :
اثر انعطاف پذیری خاک بر پاسخ دینامیکی سازه توام با اثر پاسخ سازه بر پاسخ دینامیکی خاک اندرکنش سازه و خاک گفته میشود.
اصطلاح رایجتر اندرکنش خاک و سازه میباشد اما به دلیل آنکه هدف از تحلیل اندرکنش معمولا محاسبه دقیق تر پاسخ دینامیکی سازه و نه خاک میباشد اصطلاح اندرکنش سازه و خاک درست تر به نظر می رسد
- مقایسه تحلیل اندرکنشی با تحلیل رایج :
در تحلیل دینامیکی سازه ها به طور معمول فرض میشود خاک تکیه گاهی سازه صلب بوده و از انعطاف پذیری خاک صرفنظر میگردد.
با چنین فرضی :
(۱) پاسخ سازه متاثر از خواص دینامیکی خود سازه بوده و انعطاف پذیری خاک تاثیری در پاسخ سازه نخواهد داشت.
(۲) در تحلیل دینامیکی سازه حرکت ورودی به تکیه گاه سازه با حرکت آزاد زمین یعنی حرکت زمین بدون حضور سازه یکسان خواهد بود.
در تحلیل اندرکنش سازه و خاک سعی میشود اثر انعطاف پذیری خاک روی پاسخ دینامیکی سازه و اثر وجود فونداسیون سخت روی حرکتی که از زمین به سازه منتقل می گردد به نحو مناسبی در نظر گرفته شود.
امروزه کمابیش مشخص شده است که در نظر گرفتن اثر اندرکنش سازه و خاک به لحاظ تامین اطمینان لازم به نتایج تحلیل دینامیکی در چه شرایطی لازم است.
در مقابل این مطلب هم تا حد زیادی مشخص شده که در چه حالاتی صرفنظر کردن از انعطاف پذیری تکیه گاه و اتخاذ فرض تکیه گاه صلب دقت نتایج را به طرز ملموسی تغییر نخواهد داد.
بنابراین در نظر گرفتن یا نگرفتن اندرکنش سازه و خاک یک تصمیم مهم مهندسی میباشد
- سازوکار اندر کنش سازه و خاک :
اندرکنش دینامیکی سازه و خاک از دو سازوکار متفاوت شامل اندرکنش سینماتیکی و اندرکنش اینرسی ناشی میشود.
ا به دلیل سختی زیاد شالوده نسبت به خاک و عدم قابلیت تطابق تغییر شکلهای شالوده با حرکت آزاد زمین شالوده میانگینی از حرکت آزاد زمین در محدوده خود را تجربه میکند که به این حرکت تغییر یافته حرکت ورودی به تکیه گاه میگویند.
این اثر را که مستقل از جرم شالوده و سازه بوده و به دلیل همسازی تغییر شکلهای شالوده و خاک روی میدهد اندرکنش سینماتیکی مینامند.
مهندس فرهاد بهنام فر - دانشگاه صنعتی اصفهان