اثر اندرکنش خاک - سازه بر انرژی ورودی مطلق و نسبی سیستم های یک درجه آزاد غیر ارتجاعی
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی XML
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22631/ICCECONF.2017.16098.1375
نویسندگان
1خراسان شمالی-اسفراین-بهار جنوبی 3 پلاک 29-کد پستی 9661957819
2استادیار/ دانشکده مهندسی عمران/دانشگاه مازندران/ بابلسر
3دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی عمران ، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
چکیده
غالبا در تحلیل سازه ها فرض می شود که خاک واقع در زیر سازه صلب است و از اثر اندرکنش خاک-سازه صرف نظر می گردد. این در حالی است که خاک در واقعیت صلب نیست و وجود خاک در زیر سازه باعث تغییر خصوصیات دینامیکی سازه و در نتیجه پاسخ آن می گردد. اثر اندرکنش خاک-سازه بر طیف انرژی ورودی سازه غیرارتجاعی تا کنون بررسی نشده است. در این تحقیق اثر اندرکنش خاک-سازه بر انرژی ورودی سیستم خاک-سازه غیر ارتجاعی از طریق انجام یک مطالعه پارامتریک بررسی شده است. در این مطالعه، خاک زیر سازه بر اساس مدل مخروطی مدل شده است. پاسخ سیستم خاک-سازه تحت تاثیر پارامترهای بدون بعد ضریب لاغری سازه، فرکانس بی بعد و شکل پذیری تحت اثر 20 رکورد زلزله دور از گسل محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که در سازه های با لاغری متوسط و زیاد، افزایش اثر اندرکنش خاک و سازه موجب افزایش نسبت انرژی ورودی نسبی به انرژی ورودی مطلق نسبت به حالت پایه ثابت می شود. همچنین افزایش انعطاف پذیری خاک منجر به افزایش نسبت انرژی ورودی ارتجاعی به غیرارتجاعی در دوره تناوب های کم و کاهش آن در دوره تناوبهای بالا می گردد. در حالت اندرکنشی شدید ، با افزایش لاغری سازه اثرات رفتار غیر ارتجاعی بر مقدار این نسبت به طور قابل ملاحظه ای نسبت به حالت پایه ثابت کاهش می یابد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Effect of Soil-Structure Interaction on Relative and Absolute Input Energy of Inelastic SDOF Systems
Authors
Mohammad esfarayen, behnoud Ganjavi, majid Bararnia
Abstract
In structural analysis, it is generally assumed that the soil under structures is rigid and the flexibility of the soil is neglected. Nevertheless, in fact, soil is not rigid and the flexibility of the soil under structure changes dynamic characteristics of structure and its responses. Effects of soil-structure interaction (SSI) on inelastic input energy demand spectra have not been well addressed yet. In this research, effects of SSI on relative and absolute input energy spectra are studied through performing a parametric analysis. For this purpose, the soil-structure system is subjected to a suit of 20 earthquake ground motions recorded on alluvium soil. OPENSEES was utilized for dynamic analyses to compute inelastic input energy demand spectra of soil-structure system and fixed-base system. In this study, soil beneath the structure was modeled based on the concept of cone model. The effect of non-dimensional parameters on the elastic input energy of SDOF soil-structure system is studied parametrically. Results indicate that in slender structures as SI effect increases the ratio of relative to absolute input energy increases with respect to the corresponding fixed-base system. In addition, increasing soil flexibility will result in increasing and decreasing the ratios of elastic to inelastic input energy in respectively short- and long-period structures. In systems with severe SSI effects, by intensifying the values of aspect ratio the inelastic behavior could have less influence on the aforementioned ratios when compared to the fixed-base systems.
Keywords
Inelastic behavior, relative and absolute input energy, parametric study, soil-structure interaction