تحليل ديناميكي اندركنش خاك و سازه در سازه‌هاي بتني به روش المان محدود

Dynamic Soil – Structure Interaction Analysis of Concrete Structures by Using Finite Elements Method

در عمل، سازه بر لايه‌هاي خاك انعطاف‌پذير واقع شده است. بنابراين خاك نيز بايد بمانند سازه مدل شود. يك سازه با تكيه‌گاه‌ صلب، و يك‌ سازه‌ با تكيه‌گاه‌ انعطاف‌پذير از اين‌ لحاظ ‌با يكديگر اختلاف‌ دارند كه‌ ممكن‌ است‌ قسمت‌ اصلي‌ انرژي ‌ارتعاشي‌ به‌‌وسيله‌ي تشعشع ‌امواج‌ و نيز توسط‌ عمل‌ هيسترزيس ‌در خاك‌ مستهلك‌ شود. در آيين‌نامه‌ي 2800 خاك زير سازه صلب فرض شده است و از اثرات اندركنش خاك - سازه صرف نظر شده است. در اين تحقيق سعي شده تا تاثير اندر كنش خاك - سازه بر پاسخ‌هاي ارتعاشي براي قاب‌هاي خمشي بتني بررسي شود و روشي بر پايه‌ي المان‌هاي محدود مطابق با ضوابط و پارامتر‌هاي آيين‌نامه‌ي 2800 ارايه شود. دقت روش ارايه‌شده با چهار روش ديگر مراجع مقايسه شده است. نتايج حاصل از تاريخچه‌ي زماني و تحليل مودال بر روي سيستم‌هاي معرفي‌شده در نمودارها و جداول ارايه شده است.

In practice, foundations are settled on the soft layers of soil, so the ground must be designed as well as the structure. Wave propagation and hysteresis damping of soil layers may alter the seismic response of flexible-base design in comparison to controversial fixed-base. Lots of uncertainties about this issue, necessitate most of seismic design standards including Iranian standard No. 2800 to neglect the soil – structure interaction (SSI) effects on seismic response of structures. A simplified finite elements method is proposed in this research and applied according to the Standard No. 2800 criteria on reinforced concrete structures. The accuracy and efficiency of this method is compared with four other similar researches, and the results of time history and modal analyses for descriptive reinforced concrete systems are ilusterated in the form of figurs and charts.