| فنی،مدیریتی،حقوقی| اعتبار،چابکی،پاسخگویی|

تحلیل عددی و بهینه‌سازی مدل فنر-میراگر برای ارزیابی اندرکنش خاک-سازه در سازه‌های سنگین نیمه‌مدفون تحت بارهای لرزه‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی و استادیار گروه عمران، دانشکده فنی و مهدسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شبستر، شبستر، ایران

2 گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شبستر، شبستر، ایران

چکیده
اندرکنش بین سازه و محیط خاک تکیه‌گاهی آن، رفتار واقعی سازه را به طور قابل توجهی در مقایسه با رفتار سازه با تکیه‌گاه صلب، تغییر می‌دهد. در این تحقیق جهت مقایسه رفتاری سازه های با تکیه گاه صلب و سازه های قرار گرفته بر روی سیستم جرم و فنر از 11 نمونه خاک با مشخصات رفتاری مختلف استفاده گردیده است. مدل های عددی در نرم افزار SAP2000 تهیه شده و مورد تحلیل قرار گرفته اند. پیش از انجام مدلسازی عددی و جهت تامین اعتبار تحقیق اقدام به صحت سنجی یکی از مطالعات انجام گرفته در زمینه اندرکنش خاک و سازه گردید. نتایج صحت سنجی دارای میزان خطای قابل قبول بوده و شرایط لازم برای انجام ادامه تحقیق را فراهم نمود. با توجه به فراوان بودن انواع خاک به انتخاب چند نمونه از خاک های رایج در عملیات سازه ای بسنده گردید. پس از انتخاب رکوردهای مناسب برای انجام تحلیل و مدلسازی عددی با توجه به نیازهای مطالعاتی اقدام به انتخاب خروجی های مورد نیاز شد. جهت انجام تحلیل صحیح، رکوردهای انتخاب شده بر اساس ضوابط آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله استاندارد 2800 همپایه گردیده و از تحلیل غیرخطی دینامیکی استفاده گردید. نتایج مطالعات با توجه به مدلسازی های انجام گرفته حاکی از حائز اهمیت بودن در نظر گیری اثرات اندرکنش خاک و سازه می باشد. نتایج این مطالعات حاکی از اهمیت بسزای در نظرگیری اثرات اندرکنش خاک و سازه علی الخصوص در خاک های سیلتی می باشد. همچنین با درنظرگرفته شدن اثرات اندرکنش خاک و سازه مقادیر برش پایه به صورت محسوسی افزایش پیدا می کند که اهمیت بررسی اثرات اندرکنش خاک و سازه را بیش از پیش حائز اهمیت می نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Numerical Analysis and Optimization of Spring-Damper Model for Evaluating Soil-Structure Interaction in Semi-Buried Heavy Structures Under Seismic Loads

نویسندگان English

farhad pirmohammadi alishah 1
Kamal Emami 2
1 Faculty Member and Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering and Engineering, Islamic Azad University, Shabestar Branch, Shabestar, Iran
2 Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Islamic Azad University, Shabestar Branch, Shabestar, Iran
چکیده English

Soil-structure interaction (SSI) plays a crucial role in realistically predicting the behavior of structures compared to rigid base assumptions. In this study, the seismic response of semi-buried heavy structures was investigated using a mass–spring–damper model to capture SSI effects. Eleven soil samples with diverse behavioral characteristics were considered to compare the responses of structures with rigid supports and those with flexible, soil-supported bases. Numerical models were developed and analyzed using SAP2000 software. To ensure the reliability of the results, a benchmark SSI study from the literature was selected for validation, demonstrating an acceptable level of accuracy and convergence. Key soil properties for common construction soils were incorporated. Following careful selection and scaling of appropriate earthquake records according to Iranian seismic code (Standard No. 2800), nonlinear dynamic analyses were conducted. The findings clearly illustrate the significance of SSI, particularly for silty soils, where the interaction effect is pronounced. Incorporating SSI led to a considerable increase in base shear values, underscoring the necessity of accounting for these effects in the seismic design of heavy, semi-buried structures.

کلیدواژه‌ها English

  • Soil-structure interaction
  • Seismic analysis
  • Semi-buried structures
  • Spring-damper model
  • Nonlinear dynamic analysis
  • تاریخ دریافت 27 فروردین 1404
  • تاریخ بازنگری 02 خرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 03 خرداد 1404
  • تاریخ اولین انتشار 03 خرداد 1404
  • تاریخ انتشار 01 تیر 1404