پایان نامه بررسی اندرکنش میز لرزان با مدل های آزمایشگاهی و محیط اطراف

فهرست و منابع پایان نامه بررسی اندرکنش میز لرزان با مدل های آزمایشگاهی و محیط اطراف

فهرست:

عنوان مطالب                                                                                                    شماره صفحه

چکیده --------------------------------------------------------------------- XX

مقدمه --------------------------------------------------------------------- XXI

فصل اول : کلیات تحقیق و مرور تحقیقات گذشته

١-١) مقدمه ----------------------------------------------------------------٢

١-٢) کلیات تحقیق -----------------------------------------------------------٣

١-٣) مرور تحقیقات گذشته ----------------------------------------------------٥

١-٣-١) تحقیقات انجام شده در ایران --------------------------------------------٥

١-٣-٢) زمینه های متنوع تحقیق در جهان ---------------------------------------٧

١-٣-٣) نمونه ای از تحقیقات گسترده محلی ، آزمایشگاهی وتحلیلی -------------------١٠

١-٣-٣-١) مدلهای آزمایشی محلی ----------------------------------------------١٤

١-٣-٣-٢) مدلهای تستهای آزمایشگاهی با میز لرزان --------------------------------١٥

١-٣-٣-٣) طرح آزمایش جامع --------------------------------------------------١٦

١-٣-٣-٤)شرح ونتایج آزمایشهای محلی------------------------------------------١٧

١-٣-٣-٥)شرح ونتایج تستهای آزمایشگاهی با میز لرزان -----------------------------٢٣

١-٣-٣-٦) برنامه های آتی -----------------------------------------------------٢٦

فصل دوم :روشهای تحلیل اندرکنش خاک - سازه

٢-١) کلیّات ----------------------------------------------------------------٢٨

٢-١-١) مفهوم اندرکنش خاک - سازه -------------------------------------------٢٨

٢-١-٢) مبنای اصلی تحلیل اندر کنش خاک - سازه ---------------------------------٢٩

٢-١-٣)انواع بارهای متغیر با زمان -----------------------------------------------٣٠

٢-١-٤) اثرات اندر کنش خاک - سازه -------------------------------------------٣٢

٢-١-٥) تحلیل خطی معادل ---------------------------------------------------٣٦

٢-١-٦) انواع مسائل مطروحه --------------------------------------------------٣٧

٢-١-٧) روش مستقیم و روش تفکیک سازه --------------------------------------٣٨

٢-٢) اصول دینامیکی سیستمهای مجزا ------------------------------------------٤٠

٢-٢-١) معادلات حرکت در حوزه زمانی -----------------------------------------٤٠

٢-٢-٢) انتقال به دامنه های مودال ---------------------------------------------٤١

(٢-٢-٣) معادلات حرکت برای تحریک هارمونیک ---------------------------------٤٢

٢-٢-٤) اصل تطابق ----------------------------------------------------------٤٢

٢-٢-٥)  تبدیل گسسته فوریه --------------------------------------------------٤٣

٢-٢-٦)  تبدیل سریع فوریه (FFT)----------------------------------------------44

٢-٢-٧) روش پاسخ مختلط ----------------------------------------------------٤٨

فصل سوم : قابلیتهای برنامه کامپیوتری FLUSH برای تحلیل اندرکنش خاک-سازه

٣-١) مقدمه ----------------------------------------------------------------٥١

٣-٢) تحلیل دو بعدی با منظور کردن اثرات سه بعدی -------------------------------٥٢

٣-٣)روش تحلیلی -----------------------------------------------------------٥٤

٣-٤) مدل تحلیلی ----------------------------------------------------------٥٦

٣-٥)مشخصات گره ها و المانها -------------------------------------------------٥٨

٣-٦)شرائط مرزی------------------------------------------------------------٥٩

٣-٧)توزیع جرم -------------------------------------------------------------٦٠

٣-٨)میرائی و سختی ---------------------------------------------------------٦١

٣-٩)حرکات میدان آزاد-------------------------------------------------------٦١

٣-١٠)روش عددی-----------------------------------------------------------٦٣

٣-١٠-١)روش پاسخ مختلط در FLUSH ---------------------------------------٦٣

٣-١٠-٢)روش حوزه فرکانسی -------------------------------------------------٦٤

٣-١٠-٣)درونیابی------------------------------------------------------------٦٥

٣-١٠-٤) روش تحلیل خطی معادل در FLUSH ---------------------------------٦٧

٣-١٠-٥)دامنه های کرنش برشی مؤثر ------------------------------------------

٣-١١)خروجیهای برنامه ------------------------------------------------------٧٣

٣-١٢)مدهای مختلف برنامه ---------------------------------------------------٧٤

٣-١٢-١)مد ١- مد شروع -----------------------------------------------------٧٤

٣-١٢-٢)مد٢- مد استخراج ----------------------------------------------------٧٥

٣-١٢-٣)مد٣- مد تکرار ------------------------------------------------------٧٥

فصل چهارم : روش پارامترهای متمرکز جهت تحلیل اندرکنش خاک - سازه

٤-١)کلیّات روش پارامترهای متمرکز --------------------------------------------٧٨

٤-٢)اثر فرورفتگی پی درزمین روی سختی فنر و میرائی خاک ------------------------٨٣

٤-٣) روشهای قیاسی---------------------------------------------------------٨٤

٤-٤)مدلسازی --------------------------------------------------------------٨٦

٤-٥) گرافها وجداول ----------------------------------------------------------٨٨

فصل پنجم :مقایسه نتایج تحلیل SAP2000 وFLUSH برای سیستم یکدرجه آزاد  (مدل شماره ١)

٥-١)معرفی مدل شماره ١ -----------------------------------------------------٩٦

٥-٢)انتخاب ومعرفی مشخصات مدل ---------------------------------------------٩٦

٥-٣) تحلیل مدل شماره ١ با پریود٢ثانیه و با میرائی ٠.٠٢ با SAP2000--------------- ٩٨

٥-٤) تحلیل مدل شماره ١ با پریود٢ثانیه و با میرائی ٠.٠٢ با FLUSH ---------------- ٩٩

٥-٥)نحوه تعیین پاسخ تاریخچه زمانی تغییرمکان نسبی در FLUSH ----------------- ١٠١

٥-٦) تحلیل مدل شماره ١ با پریود٠.٥ثانیه و با میرائی ٠.٠٥ با SAP2000------------- ١٠٢

٥-٧) تحلیل مدل شماره ١ با پریود٠.٥ثانیه و با میرائی ٠.٠٥ با FLUSH--------------- ١٠٤

فصل ششم : بررسی اندرکنش میز لرزان با مدلهای آزمایشگاهی (مدل شماره ٢)

٦-١)معرفی مدل شماره ٢ ----------------------------------------------------- ١٠٧

٦-٢)تحلیل با روش پارامترهای متمرکز------------------------------------------- ١٠٩

٦-٢-١) پاسخ مدل شماره ٢ با سازه با پریود٠.٥ثانیه و با میرائی ٠.٠٥ با رکورد زلزلۀ السنترو با 1g=PGA در تحلیل با  SAP2000 و به روش پارامترهای متمرکز ----------------- ١١٤

٦-٣) پاسخ مدل شماره ٢ با سازه با پریود ٥. ٠ثانیه و بامیرائی ٠.٠٥ بارکورد زلزلۀ السنترو

 با1g=PGAر تحلیل با FLUSH --------------------------------------------- ١١٥

٦-٣-١)حالت A: وقتی حرکت کنترلی در لایه اول داده شده باشد---------------------- ١١٥

٦-٣-٢)حالت B: وقتی حرکت کنترلی در بستر سنگی داده شده باشد------------------- ١١٨

٦-٤) پاسخ مدل شماره ٢ با سازه با پریود١ثانیه و با میرائی ٠.٠٥ با رکورد زلزله السنترو با

 1g=PGA در تحلیل با  SAP2000 و به روش پارامترهای متمرکز------------------ ١٢٠

٦-٥) پاسخ مدل شماره ٢ با سازه با پریود١ثانیه و با میرائی ٠.٠٥ با رکورد زلزله السنترو با

 1g=PGAدر تحلیل با FLUSH  -------------------------------------------- ١٢١

٦-٥-١) حالت A: وقتی حرکت کنترلی در لایه اول داده شده باشد --------------------- ١٢١

٦-٥-٢) حالت B: وقتی حرکت کنترلی در بستر سنگی داده شده باشد ------------------ ١٢٤

فصل هفتم : بررسی اندرکنش میز لرزان با مدلهای آزمایشگاهی (مدل شماره ٣)

٧-١)معرفی مدل شماره ٣ ----------------------------------------------------- ١٢٨

٧-٢)تحلیل با روش پارامترهای متمرکز ------------------------------------------ ١٣٠

٧-٢-١) پاسخ مدل شماره ٣ با سازه با پریود٠.٥ثانیه و با میرائی ٠.٠٥ با رکورد زلزلۀ السنترو با 1g=PGA در تحلیل با  SAP2000 و به روش پارامترهای متمرکز ---------------- ١٣١

٧-٣) پاسخ مدل شماره ٣ با سازه با پریود٠.٥ثانیه و با میرائی ٠.٠٥ با رکورد زلزلۀ السنترو

 با 1g=PGA در تحلیل با FLUSH ------------------------------------------ ١٣٣

٧-٣-١)حالت A: وقتی حرکت کنترلی در لایه اول داده شده باشد---------------------- ١٣٣

٧-٣-٢)حالت B: وقتی حرکت کنترلی در بستر سنگی داده شده باشد------------------- ١٣٦

٧-٤) پاسخ مدل شماره ٣ با سازه با پریود١ثانیه و با میرائی ٠.٠٥ با رکورد زلزله السنترو

 1g=PGAدر تحلیل با  SAP2000 و به روش پارامترهای متمرکز------------------- ١٣٨

٧-٥) پاسخ مدل شماره ٢ با سازه با پریود١ثانیه و با میرائی ٠.٠٥ با رکورد زلزله السنترو

1g=PGA  در تحلیل با FLUSH -------------------------------------------- ١٤٠

٧-٥-١)حالت A: وقتی حرکت کنترلی در لایه اول داده شده باشد---------------------- ١٤٠

٧-٥-٢)حالت B: وقتی حرکت کنترلی در بستر سنگی داده شده باشد------------------- ١٤٣

٧-٦) جمع بندی نتایج تحلیلی ------------------------------------------------- ١٤٥

٧-٦-١) جدول خلاصه نتایج پیک تحلیل مدلها تحت زلزله السنترو--------------------- ١٤٨

٧-٦-٢) جدول خلاصه نتایج پیک تحلیل مدلها تحت زلزله منجیل --------------------- ١٤٩

٧-٦-٣) جدول خلاصه نتایج پیک تحلیل مدلها تحت زلزله طبس ---------------------- ١٥٠

٧-٦-٤) جدول زمان تناوب اصلی مدلهای مختلف اندرکنشی در تحلیل با FLUSH------- ١٥١

٧-٦-٥) زمان تناوب میدان آزاد در پای سازه یکدرجه آزاد در مدلهای شماره ٢و٣ --------- ١٥٢

فصل هشتم : بررسی انتشار امواج در محیط اطراف واثرات اندرکنشی سازه های مجاور با میز لرزان

٨-١) بررسی انتشار امواج در محیط اطراف ---------------------------------------- ١٥٤

٨-٢)بررسی اثرات اندرکنشی سازه های مجاور با میز لرزان (مدل شماره ٤) --------------- ١٥٩

٨-٢-١)معرفی مدل شماره ٤ --------------------------------------------------- ١٥٩

٨-٢-٢) نتایج تحلیل مدل شماره ٤ برای مدل سازه ای با پریودهای ١و ٠.٥ثانیه تحت زلزلۀ

 السنترو  با پیک شتاب 1g,0.5g,0.02g ---------------------------------------- ١٦١

فصل نهم : نتایج وپیشنهادات

٩-١)نتایج ------------------------------------------------------------------ ١٦٩

٩-٢)پیشنهادات ------------------------------------------------------------- ١٧٠  فهرست مراجع -------------------------------------------------------------- ١٧١

چدیک ه انگلیسی ------------------------------------------------------------- ١٧٥

منبع:

1. J. Lysmer, T. Ukada, C.F. Tasi, H.B.Seed  "FLUSH, A Computer Program for

Approximate 3-D Analysis of Soil – Structure Interaction problems",EERC 75-30, 1975.

2. A.K. Chopra,  "Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake

Engineering", Prentice Hall International, Inc., 1993.

3. J.E. Bowles, "Foundation Analysis and Design", McGraw-Hill,Inc., 1988.

4.  J.P.  Wolf,   "Dynamic Soil-Structure Interaction"      ,  Prentice-Hall ,  Inc. ,      Englewood

Cliffs, NJ,1985.

٥- نقدعلی حسین زاده « مطالعه تجربی اثرات اندرکنش خاک – سازه در پاسخ لرزه ای ساختمانهای منفرد و مجاور هم روی میز لرزان » . رساله دکتری مهندسی عمران – زلزله ، پژوهشگاه بین المللی زلزله ،١٣٨١.

6. N.A. Hosseinzadeh, F. Nateghi-A, "Shake Table Study on Soil-Foundation-Structure

Interaction Effects", I.C.C. ,2004.

 7. A. Rinawi, and R. Clough, "shaking table- Structure Interaction",UCB.EERC-91-13

8. D. Rea, et. al., "Dynamic Analysis of  Electrodynamic shaking tables", UCB.EER- 77-

29.

9.  P.T.  Meymand,   "Shaking  Table  Scale  Model  Tests  of  Nonlinear  Soil-Pile

Superstructure-Interaction in Soft Clay",Ph.D.Dissertation, Univ. of calif., 1998.

10.  J R Hall and J F Kissenpfenning."Special Topics on Soil-Structure Interaction".

International Journal of Nuclear Engineering and Design, vol 38, 1976,PP273-287.

11. A H Hadjian, " Soil-Structure Interaction- An Engineering Evaluation". International

Journal of Nuclear Engineering and Design, vol 38, 1976,PP267-272.

12. A H Hadjian,et al. "Variability in Engineering Aspects of Structural Modeling".

6thWCEE, 1977, New Delhi,India.

13. H B  Seed  and J Lysmer."SSI Analysis  by Finite Elements-  State-of-the-art".

International Journal of Nuclear Engineering and Design, vol 46, 1978,PP349-365.

14. W W W Chen , et al.  "Comparison of Soil-Structure Interaction by Different Ground

Models". SMIRT-5, vol  K(a),1979.

١٧١

15. T Takemori, et al. "Comparison of Soil-Structure Interaction by Different Ground

Models". SMIRT-5, vol  K(a),1979.

16.  G Wass and W Weber."SSI Analysis by Different Methods ". SMIRT-5, vol K(a),1979,

Paper No 6.1

17. B J Benda and J J Johnson." Uncertainty in Mathematical Models of  a Typical Nuclear

Reactor Power Plant Structure ".  SMIRT-6, vol K(b),1981, Paper No 16.8

18. N C Singhal. "Dynamic Behaviour of Axisymmetric Structure ". Ph D Thesis,

Department of  Earthquake Engineering, University of  Roorkee,  Roorkee,1984 ,India.

19. M Kobatake, et al. " Influence of Flexible Foundation Slab on Seismic Response of

Nuclear Reactor Building ". SMIRT-8, vol K,1985, Paper No 7.5, 1985, PP 299-304

20. Iguchi,M., Akino,K., Niwa,M.:”Model Tests on Interaction of Reactor Building     and

Soil”,  Trans.9th  Structural  Mechanics  in  Reactor  Technology,  vo1,pp.317-322,

Lausanne,1987.

21. Iguchi,M., Akino,K., Jido,J., Kawamura,Y., Nakata,M,:”Large Scale Model Tests on

Soil-Structure Building Interaction 㧙PartΣ:Forced Vibration Tests”, Proc.9th-world

Conference on Earthquake Engineering, vo1.Υ,pp.697-702, Tokyo, 1988.

22. Iguchi,M., Niwa,M., Tsunoda,T., Nakai,S., Akino,K., Noguchi,K. :”Large Scale

Model Tests on Soil-Structure Building Interaction㧙PartΤ: Earthquake Observation”,

Proc.9th-9th-Worid  Conference  on  Earthquake  Engineering,  vo1.Ϊ,pp.315-320,

Tokyo,1988.

 23. Hangai,Y., Akkino,K., Kurimoto,O. :”Model Test on Base-mat Uplift of Nuclear

Reactor  Building(Part1:  Laboratory  Test)”.”Trans.10th  Structural  Mechanics  in

Reactor Techhology,vo1.K1:pp.169-174, Anaheim,1989.

24. Onimaru,S. Imazawa,T., Hangai,Y., Akino,K.:”Model Test on Base-mat Uplift of

Nuclear  Reactor  MBuilding(Part2:Field  Tests  on Actual  Ground)”.  Trans.11th

SMiRT,vo1. K1, K08.2, pp.177-182, Tokyo,1991.

١٧٢

25. Kurimoto,O.,Tunoda,T., Kase,H., Akino,K.,Minami,T., Iguchi,M.:”Input Motions for

Rigid Foundations to Observed Seismic Waves”, Trans.13th Structural Mechanics in

Reactor Technology, vo1. Υ,pp.13-18, Porto A1egre, 1995.

26.Fukuoka,A.,Ohtsuka,Y.,Miyamoto,Y., Kase,H., Taira,T., Kusakabe,K.]:”Dynamic Soil-

Structure Interaction of Embedded Structure”, Trans.13th Structural Mechanics in

Reactor Technology, vo1.Υ,pp.85-90, Porto A1egre, 1995.

27. Ohtsuka,Y., Fukuoka,A., Akino,K., Ishida,K. : “Experimental Studies on Embedment

Effects on Dynamic Soil-Structure Interaction”, Proc.11th-9th-World Conference on

Earthquake Engineering, Paper No.59, Acapulco, 1996.

٢٨- دیوید کی ، " طراحی کاربردی ساختمانهای مقاوم در برابر زمین لرزه "، ترجمه دکتر فریبرز ناطقی الهی ، مهندس مهرتاش معتمدی ، مؤ سسه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله ، چاپ اول ١٣٧٧ .

 29.  A. Kakodkar ."Some Issues in Aseismic Design of Nuclear Structures and

Components, Bulletin of Indian Society of Earthquake Tecknology , Paper No 352, vol

32, no 4, 1995,pp 97-126.

30.  S. Parkash, S. K. Thakkar, "Evaluation of Soil-structure Interaction Effects of a

Massive Embedded Structure during Seismic Excitation" , IE(I) Journal-CV,vol

85,2004.

31. L. E. Malvern, "Introduction to the Mechanics of a Continuous Medium" , Prentice-

Hall, Englewood Cliffs ,N.J. 1969

32. W.Jakrapiyanun,S.A.Ashford,"Soil-Foudnation-Structure-Interaction study using the

Laminar Container using One-g Shake Table Testing",P.E,ASCE member, University

of California, San Diego, Department of Structural Engineering, wjakrapi@ucsd.edu

33.  J.P. Stewart, R.B. Seed, G.L. Fenves, “Empirical Evaluation of Inertial Soil-Structure

 Interaction Effects”, PEER – 98107, 1998;

٣٤- اشرف حبیب الله ، ادوارد ویلسون ، "برنامۀ عمومی تحلیل و طراحی سازه ها  SAP2000 " ، ترجمه سید مهدی داود نبی ، سید مهیار لاجوردی ، حسین احمدی بید گلی ، چاپ اول ، ١٣٨٠.

١٧٣

35. Schnabel, P. B., Lysmer, J., and Seed, H. B.  (1972)   “SHAKE: a computer program

for earthquake response analysis of horizontally layers sites” Report EERC 72-12,

Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley.

٣٦. آنیل چوپرا ،"دینامیک سازه ها و تعیین نیروهای زلزله (نظریه و کاربرد )" ، ترجمه شاپور طاحونی ، چاپ دوّم ، ١٣٧٩

 .

37. J.W.Cooley and J.W.Tukey , "An Algorithm for Machine Calculation of Complex

Fourier Series" , Math. Computation, Vol. 19, April 1965.

38. Veletsos, A. S. and Meek, J. W. (1974) “Dynamic Behavior of Building-Foundation

Systems” J. of Earthquake Engineering and Structural Dynamics” Vol. 3 (2), pp. 121-