مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
اندرکنش صفحه ای خاک و سازه در اثر امواج برخوردی درون صفحه ای SV
عنوان انگلیسی مقاله:
In-plane soil-structure interaction excited by incident plane SV waves
کلمات کلیدی مقاله:
اندرکنش درون صفحه ای خاک و سازه، موج برخوردی SV، شرایط مرزی نیم فضای آرام
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی عمران
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1- مقدمه
2- مدل و میدان آزاد
3- حل مسأله
4- نتایج عددی
5- خلاصه
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Abstract
In-plane soil-structure-interaction of a shear wall on a rigid circular foundation embedded in a linear elastic half-space, excited by an incident plane SV wave, is solved by relaxing the zero-stress boundary conditions on the ground surface. An approximate solution of this model was previously presented for the cylindrical approximation of the ground surface. This paper formally neglects such boundary conditions, and as a result, the complexity of the formulation is significantly reduced. Solutions for foundation and building motions in frequency space are compared to the previous results and it is shown that the present approximate solution provides excellent and almost identical results. The objective of this paper is to provide further insight on the role and the effects of surface boundary conditions for this type of problem.
1. Introduction
The study of soil-structure interaction (SSI) during seismic excitation by means of elementary models is an area that attracts continuing interest in earthquake engineering. In addition to solving such problems by numerical simulations such as finite elements, finite differences, and boundary integral methods, analytic approaches based on wave-function expansion have also shown to be successful in cases of simple foundation and building geometries. In addition to ease of computation, closed-form solutions help explore the underlying physics of the problem and serve as a reference to check the accuracy of numerical simulations. Among two-dimensional problems, cases of an incident plane SH wave was solved earliest by the method of images [1,2], which helps to satisfy the boundary condition on the ground surface through setting up wave functions that form the mirror symmetry with respect to this boundary. However, the image method does not work in cases of incident plane P or SV waves because of the coupled boundary conditions and the mode conversion between the two. As such, approximate analytic solutions based on the large circular approximation (LCA) – i.e. treating the ground surface as a surface of a large cylinder – has been the main early approach for analyzing in-plane motions.
چکیده
اندرکنش درون صفحه ای خاک و سازه برای یک دیوار برشی روی یک پی دایره ای که در یک نیم صفحه ی الاستیک خطی قرار دارد و با یک موج برخوردی درون صفحه ای SV تحریک می شود، با آزادکردن شرایط مرزی تنش صفر بر روی سطح زمین حل خواهد شد. پیش از این، حل تقریبی این مدل با استفاده از تقریب استوانه ای سطح زمین ارائه شده بود. در این مقاله از چنین شرایط مرزی صرف نظر می شود و در نتیجه پیچیدگی فرمول تا حدود زیادی کاسته می شود. جواب های حرکت پی و سازه در فضای فرکانس با نتایج قبلی مقایسه می شود و نشان داده می شود که حل تقریبی کنونی منجر به جواب های عالی و تقریباً یکسانی می شود. هدف از این تحقیق فراهم کردن درک بیشتری از نقش و آثار شرایط مرزی سطحی در این نوع از مسائل است.
1- مقدمه
مطالعه بر روی اندرکنش خاک و سازه (SSI) هنگام تحریک لرزه ای و با استفاده از مدل های اولیه از حوزه هایی است که به طور فزاینده در مهندسی زلزله مورد توجه قرار می گیرد. حل چنین مسائلی در پی ها و هندسه ها ی ساده ی سازه علاوه بر مدلسازی های عددی مانند روش های المان محدود، تفاضل محدود و انتگرال مرزی، با روش های تحلیلی بر مبنای گسترش تابع موج نیز مؤفق بوده است. حل های فرمِ بسته علاوه بر آسان کردن محاسبات به تحلیل فیزیک مسأله نیز کمک می کنند و به عنوان مرجعی برای کنترل مدلسازی عددی نیز از آن استفاده می شود. در گذشته یک موج صفحه ای SH در بین مسائل دوبعدی با روش تصاویر [1,2] حل شده است. این حل ها از طریق تنظیم توابع موجی که با مرزها تقارن آینه ای دارند، به ارضای شرایط مرزی روی سطح زمین کمک می کنند. با این وجود روش تصویر در موارد موج های برخوردی درون صفحه ای P یا SV کاربرد ندارد، زیرا شرایط مرزی به صورت کوپل بوده و بین آن ها حالت تبدیل وجود دارد. به این ترتیب راه حل های تحلیلی تقریبی بر اساس تقریب بزرگ دایره ای (LCA) (سطح زمین به صورت سطحی از یک استوانه ی بزرگ در نظر گرفته می شود) روش اصلی برای تحلیل حرکت های درون صفحه بوده است.