Nonlinear dynamic analysis of framed structures including soil–structure interaction effects

Joint Authors

Mahmud, M. N.
Ahmad, S. Y.

Source

The Arabian Journal for Science and Engineering. Section B, Engineering

Issue

Vol. 33, Issue 1B (30 Apr. 2008), pp.45-64, 20 p.

Publisher

King Fahd University of Petroleum and Minerals

Publication Date

2008-04-30

Country of Publication

Saudi Arabia

No. of Pages

20

Main Subjects

Engineering & Technology Sciences (Multidisciplinary)

Topics

Abstract AR

يهدف هذا البحث إلى دراسة تأثير المنشأ مع التربة على التصرف الزلزالي للهيكل الخرساني المسلح.

و قد اختيرت طريقة العناصر المحددة لتمثيل منظومة التداخل التي تتكون من الهيكل الخرساني المسلح المستوي (ذات البعدين), و طبقات التربة, و سطح التداخل الذي يمثل السطح الاحتكاكي بين أساس المنشأ و التربة.

و اعتمدت علاقة التداخل بين القوة المحورية القصوى و عزم الانحناء الأقصى للمقطع الخرساني المسلح بوصفها سطحا للخضوع خلال التصرف المرن - اللدن لعناصر الهيكل (الأعمدة و الجسور).

بينما تم اختيار أنموذج الغطاء ليحكم التصرف المرن - اللدن لمادة التربة.

و تم استخدام قانون خضوع المادة لمور - كولومب و ذلك لتحديد بدء الانزلاق عند سطح التداخل بين عنصري الأساس و التربة بينما افترض حدوث الانفصال بين العنصرين عندما تصبح الإجهادات العمودية عند ذلك السطح إجهادات شد.

و اختيرت طريقة نيومارك في هذا البحث لغرض التحليل غير الخطي الديناميكي لمسألة التداخل, حيث تعتبر هذه الطريقة من أكثر الطرق استخداما لحل المسائل الديناميكية.

و تدل النتائج التي تم الحصول عليها على أن تداخل المنشأ مع التربة يمتلك تأثيرات هامة على تصرف الهيكل الخرساني المسلح عندما يؤخذ بالاعتبار اختلاف تصرف مادة التربة (التصرف المرن و التصرف المرن - اللدن), و كذلك اختلافات حالة سطح التداخل بين الأساس و سطح التربة (الربط التام و إمكانية الانزلاق).

Abstract EN

The role of soil–structure interaction on seismic behavior of reinforced concrete structures is investigated in this paper.

A finite element approach has been adopted to model the interaction system, that consists of the reinforced concrete plane frame, soil deposit, and interface which represents the frictional surface between foundation of the structure and subsoil.

The analysis is based on the elasto–plastic behavior of the frame members (beams and columns) that is defined by the ultimate axial force– bending moment interaction curve, while the cap model is adopted to govern the elasto–plastic behavior of the soil material.

Mohr–Coulomb failure law is used to determine the initiation of slippage at the interface, while the separation is assumed to occur when the stresses at the interface becomes tension stresses.

Newmark's Predictor–Corrector algorithm is adopted for nonlinear dynamic analysis.

The main aim of the present work is to evaluate the sensitivity of structures to different behaviors of the soil and interface layer when subjected to an earthquake excitation.

Predicted results of the dynamic analysis of the interaction system indicate that the soil–structure interaction problem can have beneficial effects on the structural behavior when different soil models (elastic and elasto–plastic) and interface conditions (perfect bond and permitted slip) are considered.

American Psychological Association (APA)

Mahmud, M. N.& Ahmad, S. Y.. 2008. Nonlinear dynamic analysis of framed structures including soil–structure interaction effects. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section B, Engineering،Vol. 33, no. 1B, pp.45-64.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-358899

Modern Language Association (MLA)

Mahmud, M. N.& Ahmad, S. Y.. Nonlinear dynamic analysis of framed structures including soil–structure interaction effects. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section B, Engineering Vol. 33, no. 1B (Apr. 2008), pp.45-64.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-358899

American Medical Association (AMA)

Mahmud, M. N.& Ahmad, S. Y.. Nonlinear dynamic analysis of framed structures including soil–structure interaction effects. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section B, Engineering. 2008. Vol. 33, no. 1B, pp.45-64.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-358899

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 63-64

Record ID

BIM-358899