اثر مرزهای دور بر اندرکنش خاک-سازه

یکی از مسائل اساسی که رفتار سازه ها در زلزله را تحت تاثیر قرار می دهد، سختی خاک زیر سازه می باشد. خاکهای نرم در مقایسه با خاک سخت تمایل بیشتری به تشدید حرکات دارند. بعنوان یک قاعده کلی می توان گفت که در خاکهای نرم در مقایسه با خاکهای سخت، حرکات ورودی تحت تشدید بیشتری قرار می گیرند.در خاکهای بسیار نرم، برای مثال ممکن است دامن? حرکت ورودی به خاک تا حدود20 برابر رخ دهد، بنابراین مساله اندرکنش خاک-سازه مطرح می شود. برای تحلیل مساله می توان خاک را به صورت لایه ای وسازه روی آن را به عنوان یک سیستم دینامیکی در نظر گرفت. برای بارگذاری استاتیکی، یک مرز مصنوعی در فاصله ی کافی از سازه می تواند معرفی شود، که این منجر به یک حوز? محدود برای خاک می شود که باعث بازتاب امواج جعلی به داخل محیط خاک می شود. اگرچه برای بارگذاری دینامیکی، این روش نمی تواند استفاده شود، مرز مصنوعی، امواج ناشی از لرزش سازه را به جای اینکه اجازه دهد به بی نهایت منتشر شود دوباره به خاک بر می گرداند. باید محیط فونداسیون، بدون مرز به درستی مدل شود تا دینامیک خاک از دینامیک سازه تشخیص داده شود. با توجه به اینکه انتشار امواج تا بینهایت توسعه پیدا می کند، مسئل? اندر کنش دینامیکی خاک-سازه باید محاسبه شود. بنابراین تحلیل غیر ارتجاعی دینامیکی این سازه ها یک قسمت ضروری از فرایند طراحی شان است. تحلیل دینامیکی واقعی سازه ها، منحصرا توسط روش های عددی انجام می شود که پیچیدگی زیادی دارد. در چهار ده? اخیر، با ارزیابی موثر کامپیوترها، روش المان محدود در این نوع آنالیزهای کاربردی نقش برجسته ای دارد . روش المان مرزی bem که حدود دو دهه از femجوانتر است، یک نقش ثانویه در تحلیل غیر الاستیک دارد. با وجود پیچیدگی های زیاد این روش ابعاد مساله نسبت به روش fem یک درجه کاهش می یابد و فقط نیاز به گسسته سازی مرز مساله می باشد، بنابراین سرعت حل مساله نسبت به روش fem بسیار افزایش می یابد. با وجود ریاضیات بسیار پیچیده bem ، می توان در فرمول های حل اساسی اثر انتشار موج را نیز در نظر گرفته و بنابراین با قطع مرزها در یک محیط محدود می توان اثر انتشار امواج را از بین برد.