تاثیر به کارگیری فنر معادل خاک زیر شالوده، در تحلیل استاتیکی دودکش-ها

در طی سال های گذشته، بحث اندرکنش خاک و سازه مورد توجه بسیاری از محققان و دانشمندان رشته مهندسی عمران قرار گرفته است. با بررسی نتایج به دست آمده در طی این سال ها می توان دید، که این دستاوردها متفاوت و حتی گاهی متناقض می باشند. با این وجود به طور کلی همه نتایج یک نقطه اشتراک دارند، که هر چقدر سختی سازه نسبت به خاک بیشتر باشد اثر اندرکنش خاک - سازه بیشتر می شود. از همان ابتدا برای در نظرگرفتن اندرکنش خاک - سازه روش های مختلفی ارایه شده است. به طور کلی دو روش برای در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه وجود دارد، روش مستقیم و زیرسازه. به طور مفهومی، احتمالا راحت ترین راه برای تحلیل اندرکنش خاک و سازه در تحریک لرزه ای مدل سازی بخش مهم خاک، پیرامون سازه می باشد. در روش مستقیم، با استفاده از روش اجزا محدود سازه و خاک در یک مرحله مش بندی و نتایج بررسی می شوند. در ظاهر روش مستقیم یک روش آسان به نظر می رسد اما در عمل بسیار پیچیده و غیر اقتصادی می باشد. اولا، خاک به صورت لایه ای می باشد به همین علت شناخت کافی از مشخصات خاک در دسترس نمی باشد. ثانیا، تعداد گره ها در خاک بسیار زیاد است در نتیجه تعداد معادلاتی که برای حل مساله لازم است بالا بوده که در نهایت سبب افزایش زمان آنالیز می شود. ثالثا، هر چقدر دامنه خاک بزرگتر باشد مدل سازی به حالت واقعی و ایده آل نزدیک تر شده، با این وجود نتایج آنالیز مستقیما به دامنه خاک بستگی دارند. با توجه به معایب و مشکلاتی که برای روش مستقیم بیان شد، برای پژوهشگران بسیار با ارزش بود که بدون مدل سازی خاک بتوانند اثرات آنرا لحاظ کنند. به همین دلیل با استفاده از روش تحلیلی، خاک زیر سازه را آنالیز کرده و نتایج عددی حاصل از آن را به صورت سختی یکسری فنر ارایه کرده اند، در واقع این فنرها معادل خاک هستند. هدف اصلی این مقاله بررسی اثرات فنر معادل خاک بر تحلیل استاتیکی دودکش ها می باشد، بدین منظور با بکارگیری فنرهای معادل خاک در زیر شالوده سازه مورد آنالیز استاتیکی معادل در برابر نیروی زلزله قرار گرفته و با نتایج حاصل از روش مستقیم مقایسه می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که بکارگیری فنر معادل موجب افزایش سرعت و دقت محاسبات می گردد.

کلیدواژه ها:

اندرکنش خاک و سازه ، روش مستقیم ، روش زیر سازه ، فنر معادل خاک ، آنالیز استاتیکی