Nonlinear coupled finite element analysis of a dam-reserviour under dynamic loading
Other Title(s)
التحليل اللاخطي المزدوج لخزان سد تحت تأثير حمل حركي بطريقة العناصر المحددة
Joint Authors
al-Saati, Akram Yunis Thanun
al-Nuaymi, Rafi Mahmud Sulayman
al-Damluji, Umar al-Faruq Salim
Source
al-Rafidain Engineering Journal
Issue
Vol. 19, Issue 6 (31 Dec. 2011), pp.91-111, 21 p.
Publisher
University of Mosul College of Engineering
Publication Date
2011-12-31
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
21
Main Subjects
Topics
Abstract AR
يقدم هذا البحث التحليل اللاخطي لخزان سد ذي تداخل مزدوج من النوع الأول بين الماء و المنشأ و الثاني بين التربة و الماء و المنشأ تحت تأثير الأحمال الديناميكية مثل الهزات الأرضية باستخدام طريقة العناصر المحددة.
التحليل شمل كلا من انضغاطية الماء، مرونة السد، تأثير الهزة الأرضية، إخماد المنشأ و الخواص اللاخطية للتربة و الماء و المنشأ على سلوكية السد.
تم تطوير برنامج حاسبة المعروف (MIXDYN) و ذلك بإضافة اشتقاقات صيغة (p) لتمثيل ضغط الماء الحر في المسائل ذات التداخل المزدوج بين الماء و المنشأ من النوع الأول و اشتقاقات صيغة (u-p) لحساب الإزاحات للدقائق الصلبة و مقدار ضغط المسام في المسائل ذات التداخل المزدوج بين الماء و التربة من النوع الثاني.
البرنامج احتوى على أسلوبين مختلفين لحل المسائل ذات التصرف المزدوج بشكل متعاقب اعتمادا على طريقة الحل المتعرج (Staggered Solution Method).
الأسلوب الأول : قادر على حل معادلات التوازن غير الخطية من الدرجة الثانية الخاصة بالماء و المنشأ.
أما الأسلوب الثاني فهو قادر على حل المعادلات التفاضلية من الدرجة الأولى الخاصة بالتربة و من الدرجة الثانية الخاصة بالمنشأ.
أما الأسلوب الثاني فهو قادر على حل المعادلات التفاضلية من الدرجة الأولى الخاصة بالتربة و من الدرجة و من الدرجة الثانية الخاصة بالمنشأ.
تم اعتماد العنصر المحدد الثنائي البعد ذو الثمانية عقد في تمثيل كل من التربة و الماء و المنشأ.
و تم استعمال (Drucker Prager Model) لتمثيل سلوك كل من التربة و الكونكريت.
كما تم اعتماد طريقة نيومارك للتكامل الضمني (Newmark Implicit-Implicit Scheme for Time Integration) و بأسلوب الحل المتعرج في إجراء التكاملات على المعادلات الحركية.
قورنت النتائج المستحصلة مع النتائج المتوفرة و كان التوافق جيدا حيث أظهرت النتائج أهمية و كفاءة الموديل و إمكانية تطبيقه على مديات أوسع في مجالات التداخل المزدوج الأخرى.
Abstract EN
This research presents a nonlinear coupled analysis of a dam-reserviour problem with aspects of class I coupling for fluid-structure interaction and class II coupling for soilpore fluid–structure interaction under earthquake excitations using finite element method.
The analysis involves the compressibility of water, the flexibility of the dam, the earthquake excitation, the structural damping and the material nonlinearity on the response. An efficient computer program is developed for this analysis from the original computer code named as MIXDYN.
The new software for analyzing the coupled behaviour is established using the pressure formulation for modelling of fluid and the up formulation for modelling of soil-pore fluid. Two differenent schemes for coupled field problems are implemented in the new computer code using the staggered partitioned solution technique in terms of sequential execution of single-field analyzers.
Eight-nodded two-dimensional isoparametric element is adopted for idealization each of soil, fluid and structure.
The Drucker Prager model is used to simulate the behavior of soil and concrete.
Implicit-Implicit Newmark’s scheme with corrector predictor algorithm is employed for time integration of the equations of motion.
The capability and the efficiency of the model are found to be very useful.
American Psychological Association (APA)
al-Damluji, Umar al-Faruq Salim& al-Saati, Akram Yunis Thanun& al-Nuaymi, Rafi Mahmud Sulayman. 2011. Nonlinear coupled finite element analysis of a dam-reserviour under dynamic loading. al-Rafidain Engineering Journal،Vol. 19, no. 6, pp.91-111.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-309618
Modern Language Association (MLA)
al-Damluji, Umar al-Faruq Salim…[et al.]. Nonlinear coupled finite element analysis of a dam-reserviour under dynamic loading. al-Rafidain Engineering Journal Vol. 19, no. 6 (Dec. 2011), pp.91-111.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-309618
American Medical Association (AMA)
al-Damluji, Umar al-Faruq Salim& al-Saati, Akram Yunis Thanun& al-Nuaymi, Rafi Mahmud Sulayman. Nonlinear coupled finite element analysis of a dam-reserviour under dynamic loading. al-Rafidain Engineering Journal. 2011. Vol. 19, no. 6, pp.91-111.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-309618
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 109-111
Record ID
BIM-309618
