Skip to main content
SUPERVISOR
Behrooz Koosha,AmirMehdi Halabian,Hamid Hashemalhosseini
بهروز کوشا (استاد راهنما) امیرمهدی حلبیان (استاد مشاور) حمید هاشم الحسینی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hesam Saloorgar
حسام سالدورگر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1383

TITLE

Soil -structure interaction with hystersys model of soil
Most of the research conducted for soil-structure interaction analysis of structures are assuming the linear behavior of soil. It is well known that during strong ground excitations the soil adjacent to the structure behaves highly non-linear. The nonlinear soil behavior affects the soil-structure interaction in a complex way especially because of the inadequacy in modeling the unbounded soil medium. In the case where an elastic soil behavior is assumed, the surface motion will be amplified proportionally to the input motion. However, in reality the amplitude and frequency content of the response are modified due to the soil’s stiffness degradation and higher energy dissipation. The present work deals with the influence of soil non-linearity, introduced by hysteretic behavior of near-field soil, on the soil-foundation-structure interaction phenomena. The objective is to reveal the beneficial or detrimental effects of the non-linear SSI concerning both the drift and internal forces of structures with underground storeys. To asses non-linear soil-structure a realistic non-linear soil model is incorporated into the finite difference FLAC software. To better understanding the non-linear dynamic SSI, interface elements are also used between the near-field soil and basement walls. Throughout a parametric study, some non-linear seismic analyses were performed to demonstrate the effectiveness of the affecting parameters in response of the structure. The results showed much difference on seismic response of the structure such as drift, settlement, developing pressure around the basement walls and base shear when the non-linear soil-structure interaction are considered. It was shown than the structured response highly depends on the soil constitutive model. Also it was demonstrated that due to acting interface elements, the base shear could be higher than the corresponding value for linear anaysis.
عامل تغییرشکل‌پذیری خاک علاوه بر تغییر خصوصیات حرکت آزاد زمین در سطح، ممکن است به علت اندرکنش با سازه تغییرات قابل ملاحظه‌ای در واکنش سازه ایجاد نماید. رفتار غیرخطی خاک تحت بارهای چرخه‌ای با شدت تخریبی زیاد، بسیار محتمل است. با این حال در بیشتر مدل‌سازی‌ها و تحقیقات انجام شده روی سیستم خاک و سازه، رفتار خاک الاستیک و یا الاستو-پلاستیک در نظرگرفته شده است. هدف از این تحقیق، بررسی اثر اندرکنش خاک و سازه روی پاسخ سازه با مدل هیسترزیس غیرخطی خاک است. مطالعات شامل (1) مدل‌سازی عددی، در شرایط استاتیکی و دینامیکی با استفاده از نرم‌افزار تفاضل‌محدود FLAC3D و نوشتن کد یک مدل هیسترزیس برای خاک، به زبان برنامه نویسی C++ و اضافه کردن آن به نرم‌افزار. (2) تحلیل پارامتری سیستم خاک و سازه در شرایط لرزه‌ای، و ارزیابی میزان تاثیرِ در نظرگرفتن رفتار غیرخطی خاک در واکنش سیستم خاک و سازه می‌شود. پیش‌ بینی رفتار سیستم پیچیده خاک و سازه تحت بارهای لرزه‌ای و نیز تخمین نسبتاً درستی از نیروها و تغییرشکل‌های سیستم، احتیاج به یک مدل‌سازی پیشرفته دارد. برای دست‌یابی به این هدف، در مشابه سازی شرایط واقعی سیستم خاک و سازه به این نکات توجه شده است : استفاده از مدل رفتاری هیسترزیس غیرخطی برای خاک، به کارگیری المان‌های Interface در محل‌های مورد نیاز برای مدل‌سازی سطوح تماس، استفاده از مرزهای مناسب برای حل مشکل بازتاب امواج دینامیکی. تحلیل‌های دینامیکی شامل اعمال بارهای مختلف زلزله با مشخصات مصالح خاکی مربوط به هر زلزله، که در دو حالت رفتار خطی و غیرخطی خاک انجام می‌شود، می‌گردد. نتایج تحلیل پاسخ زمین در دو حالت خطی و غیرخطی به این صورت بدست آمدند که موجی که به سطح آزاد می‌رسد شامل فرکانس‌هایی غیر از فرکانس‌های موج ورودی به سنگ بستر است که این ناشی از رفتار غیرخطی خاک است. همچنین فرکانس غالب موج سطح آزاد در حالت غیرخطی کمتر از فرکانس غالب در حالت خطی بدست می‌آید. نتایج تحلیل‌های مختلف نشانگر این واقعیت است که جابجایی سازه، تا حد زیادی وابسته به مدل رفتاری خاک در تحلیل‌ها است. به طوریکه در یک مورد به علت تغییر محتوی فرکانسی و نیز تولید فرکانس‌های اضافه در حالت غیرخطی، فرکانس غالب موج رسیده به کف سازه، نزدیک به فرکانس‌های طبیعی سازه و باعث بیشترشدن جابجایی‌های سازه در این حالت نسبت به حالت خطی گردید. در بقیه موارد به علت کمتر شدن دامنة امواج رسیده به کف سازه در حالت غیرخطی، جابجایی‌های سازه کمتر از حالت خطی بدست آمدند. همچنین برش پایه در حالت خطی، به خاطر به کار افتادن المان‌های Interface و لغزیدن پی روی خاک، کمتر از حالت غیرخطی بدست آمد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی