پروژه آنالیز دینامیکی شمع با استفاده از روش المان محدود و روش المان محدود با مرز مقیاس شده

پروژه آنالیز دینامیکی شمع با استفاده از روش المان محدود و روش المان محدود با مرز مقیاس شده
رشته : کارشناسی ارشد عمران – سازه هیدرولیکی
فرمت : pdf

چکیده :
در اثر اعمال نیروی دینامیکی به سازه، بین ساختمان و خاک زیر آن یک اندرکنش دینامیکی اتفاق
میافتد. در حالتی که خاک نسبتاً نرم و سازه سخت باشد، این اثر بیشتر میشود. زمانیکه امواج
منتشر شده حاصل از نیروهای دینامیکی، به سازه وارد میشوند، حرکت امواج در خاک، سازه را
تحریک میکند و به واسطه حرکت نسبی سازه نسبت به زمین، تغییر مکانهای سازه روی تغییر
مکانهای محرک خاک اثر میگذارند. این پدیده، اندرکنش خاک و سازه نامیده میشود.
گزارشهای متعدد خسارات لرزهای سازه ها از یک سو و نتایج تحقیقات تجربی-تحلیلی، از سوی
دیگر نشان میدهند که اثرات اندرکنش خاک و سازه میتواند عامل مؤثری در آسی بپذیری لرزهای
سازه ها باشد. نمونه بارز این اثرات در زلزله سال ۱۹۸۵ مکزیک نمایان شد. در این زلزله، علاوه بر اثرات
ساختگاهی، وجود لایه خاک نرم روی بستر سنگی باعث اندرکنش شدید خاک و سازه گردید، به
طوری که ساختمانهای با پریود ارتعاشی حدود دو ثانیه به شدت خسارت دیده و یا منهدم شدند. به
عقیده بسیاری از محققین، این زلزله نقش و اهمیت در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه در طراحی
را بیش از پیش نشان داد. بعد از وقوع این زلزله بود که تحقیقات گستردهای در این خصوص به عمل
آمد و اثرات اندرکنش خاک و سازه در ضوابط آئین نامهای طرح لرزهای، منعکس گردید.
۱ به دو ناحیه تقسیم میشود. ناحیه – در تحلیل اندرکنش خاک و سازه، کل محیط مطابق شکل ۱
اول که اصطلاحاً ناحیه نامنظم (ناحیه محدود)، نامیده میشود و شامل مجموعه سازه اصلی و ناحیه
نامنظم خاک مجاور آن می باشد. در این ناحیه رفتار خاک را میتوان غیرخطی فرض نمود. ابعاد این
ناحیه از اهمیت خاصی برخوردار است و ارتباط مستقیمی با نوع مسئله دارد. به عنوان مثال برای
مسائل ژئوفیزیک که به بررسی و شبیه سازی حرکت زمین تحت تأثیر امواج زلزله و امواج ناشی از
انفجارهای اتمی میپردازند، این ناحیه دامنه وسیعی را در بر میگیرد و برای یک مسئله اندرکنش
۲
سازه با خاک مجاور آن، این ناحیه کوچک در نظر گرفته میشود. ناحیه دوم که ناحیه منظم (ناحیه
نامحدود)، نامیده میشود، از مجاورت ناحیه نامنظم شروع شده و تا مرز بینهایت ادامه دارد. با افزایش
فاصله از سازه، دامنه تنشها کاهش مییابد، بنابراین رفتار خاک در این ناحیه را میتوان خطی در نظر
گرفت. به سطح مشترک دو ناحیه، سطح مشترک خاک و سازه گفته میشود.