دانلود پایان نامه ارشد: اثرات اندرکنش خاک و سازه

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته : مهندسی عمران

عنوان : اثرات اندرکنش خاک و سازه

رساله­ی حاضر، حاصل پژوهش­های نگارنده در دوره­ی کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران است که در تیر ماه سال0 139 در دانشکده­ی فنی و مهندسی دانشگاه یاسوج به راهنمایی جناب آقای دکتر محمد حسین بازیار از آن دفاع شده است و کلیه­ی حقوق مادی و معنوی آن متعلق به دانشگاه یاسوج می­باشد.

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

 

فصل اول: مقدمه

 

1-1-بیان مساله———— 1

1-2-شرط بازتابشی در آنالیز حوزه فرکانسبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 8

1-3-شرط بازتابشی در آنالیز حوزه زمان  ————–9

1-4-آنالیز دینامیکی اندرکنش خاک-سازه ————10

1-4-1-روش زیر ساختاربلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 10

1-4-2-روش مستقیم— 12

1-5-روش های موجود برای مدل کردن دامنه های نامحدود——– 13

1-5-1-روش های سراسریبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 13

1-5-2-روش های محلی(موضعی)بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 14

1-6-اهداف و اهمیت مطالعه- 15

 

فصل دوم: روش­های حل معادله موج در دامنه نامحدود و مروری بر کارهای انجام شده

 

2-1- مقدمه————— 16

2-2-روش های سراسری——- 16

2-2-1-روش المان مرزیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 17

2-2-2-روش لایه نازکبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 19

2-2-3-شرایط مرزی غیر انعکاسی دقیقبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 21

2-2-4-روش المان محدود با مرز مقیاس شده———– 22

2-2-4-1-تاریخچه پیدایشبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 23

2-2-4-2-کاربرد در آنالیز دامنه­های نامحدود 24

2-3-روش های محلی (مکانی)– 25

2-3-1- شرایط مرزی انتقالیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 26

2-3-2- المانهای نامحدودبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 26

2-3-3-لایه های جاذببلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 27

2-4- مروری بر کارهای انجام شده در آنالیز اندرکنش خاک-شمع 29

 

فصل سوم: مدل­های آنالیز اندرکنش خاک-سازه

 

3-1-مقدمه—————- 38

3-2-مدل جرم، فنر و دمپر– 41

3-2-1-تعیین مشخصات خاکبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 43

3-3-مدل تیر برشی برای خاکبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 43

3-4-مدل محیط نیمکران الاستیک برای خاکبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 44

3-4-1-محدودیت های روش آنالیز محیط نیمکران الاستیک– 46

3-5-مدل عناصر محدود—— 46

 

 

فصل چهارم: روش المان محدود با مرز مقیاس شده

 

4-1-معرفی—————- 48

4-2-معادلات حاکمه الاستودینامیک برای دامنه های نامحدود ناهمگن     50

4-3-معادله المان محدود با مرز مقیاس شده در حوزه فرکانس– 52

4-3-1-انتقال مرز مقیاس شدهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 52

4-3-2-توابع جابجایی گره در جهت شعاعی————- 57

4-3-3-معادله المان محدود با مرز مقیاس شده——– 58

4-4-بسط مجانب ماتریس سختی دینامیکی برای فرکانس های بالا – 60

4-5-روش سری پدِ -بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————-62

4-6-روش شکست پیوسته-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——–62

4-7-روابط المان محدود با مرز مقیاس شده در حوزه زمان—– 63

4-7-1-تقسیم بندی زمانبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 66

4-7-2-اولین گام زمانیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 67

4-7-3-بازه زمانی nامبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 67

4-8-خلاصه روابط در الاستودینامیک متقارن محور————– 68

4-8-1-تبدیل المان محدود با مرز مقیاس شده——— 68

4-8-2-معادلات المان محدود با مرز مقیاس شده برای دامنه­های متقارن محور با بارگذاری کلی————- 72

 

فصل پنجم: مثال­های عددی

 

5-1-مقدمه—————- 77

5-2-مثال­های عددی در دامنه همگن ایروتروپبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 77

5-2-1-پی نواری صلب بدون وزن در خاک همگن نیمه صفحه– 78

5-2-2-پی متقارن محور صلب در خاک همگن نیمه صفحه با نسبت عمق به شعاع1   83

5-2-3- شمع متقارن محور صلب در خاک همگن نیمه صفحه با نسبت عمق به شعاع 20——— 87

5-2-4- شمع متقارن محور صلب در خاک همگن نیمه صفحه با نسبت عمق به شعاع 10 در حوزه فرکانس————– 91

5-2-5-تعیین حداکثر نسبت عمق به قطر شمع تحت بار قائم در روش SBFEM      93

5-2-6- تعیین حداکثر نسبت عمق به قطر شمع تحت بار افقی در روش SBFEM     95

5-3- مثال­های عددی در دامنه ناهمگن غیرایروتروپ———– 96

5-3-1- پی متقارن محور صلب در خاک ایزوتروپ عرضی همگن تحت بار قائم و افقی——— 96

5-3-2-شمع صلب با نسبت عمق به شعاع 20 تحت بار قائم در خاک ناهمگن ایزوتروپ عرضی————-100

5-3-3-شمع صلب با نسبت عمق به شعاع 10 تحت بار قائم در خاک ایزوتروپ عرضی ناهمگن– 102

5-3-4- شمع صلب با نسبت عمق به شعاع 10 تحت بار افقی در خاک ایزوتروپ عرضی ناهمگن– 106

 

فصل ششم: نتیجه­گیری

 

6-1-خلاصه- 108

6-2-توصیه­هایی برای تحقیقات آتیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 109

منابع— 110

 

 

فهرست اشکال                                                                                                                                     صفحه

شکل1-1:مدل در نظر گرفته شده برای آنالیز اندرکنش خاک-شمع———2                                                                                                                                                              

شکل1-2:الف-بار دینامیکی     ب-بار استاتیک————— 4

شکل1-3:مدل کردن اندرکنش خاک-سازه بوسیله روش زیر سازه—- 10

شکل1-4: کوپل مکانی شرایط مرزی سراسریبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 12

شکل1-5: مدل کردن اندرکنش خاک-سازه بوسیله روش مستقیم—– 12

شکل 1-6:کوپل مکانی شرایط مرزی موضعیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 13

شکل 2-1:مش بندی مکانی در روش المان مرزیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 17

شکل2-2:الف:مش بندی مرز در BEM بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 18

شکل2-3:مش بندی در روش لایه نازکبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 19

شکل 2-4:الف:مش بندی یک دامنه نامحدود در روش SBFEM   ب:المان 3 گرهی روی مرز 23

شکل 2-5:لایه­های کاملاً تطبیق یافتهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——— 28

شکل 2-6:مدل اجزا محدود برای سیستم خاک-شمع-سازه———- 33

شکل 3-1:اندرکنش اینرسی و سینماتیکبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——- 40

شکل 3-2: درجات آزادی یک پی صلب واقع در خاک————– 41

شکل 3-3: اثر خاک با در نظر گرفتن فنر و دمپر بدون جرم معادل 42

شکل3-4:مدول برشی در کرنش کم خاکبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——— 43

شکل3-5:مدل تیر برشی برای خاکبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 44

شکل3-6:مدل فنر و دمپر در آنالیز محیط نیمکران الاستیک—– 44

شکل4-1:مرکز مقیاس——– 49

شکل4-2:تغییرات مدول الاستیسیته در عمق به صورت تابع توانی- 51

شکل4-3:مختصات مرز مقیاس شده 2 بعدی محدودبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 52

شکل4-4: مختصات مرز مقیاس شده 2 بعدی نامحدود————- 53

شکل4-5: جابجایی در دامنه بوسیله درونیابی جابجایی­های گرهی 57

شکل4-6:آنالیز فصل مشترک خاک-سازه به روش زیر سازه——– 63

شکل4-7:مدل المان محدود با مرز مقیاس شده دامنه نامحدود متقارن محور     69

شکل5-1:پی نواری صلب در خاک همگن ایزوتروپبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 78

شکل5-2:نحوه بارگذاری زمانیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 79

شکل5-3:مش بندی پی صلب نواری در یک خاک نیمه صفحه همگن(دامنه زمان) در برنامه SBFEM—- 79

شکل5-4:جابجایی قائم پی صلب  نواری بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 80

شکل5-5:ابعاد مفروض در ADINA بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 80

شکل5-6:مش بندی مدل در ADINA بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 80

شکل5-7:مش بندی پی صلب نواری در یک خاک نیمه صفحه همگن(دامنه فرکانس) در برنامه SBFEM—- 81

شکل5-8: ضرائب سختی دینامیکی پی نواری صلب در خاک همگن نیمه صفحه در دامنه فرکانس ——— 82

شکل5-9:جابجایی قائم پی صلب(بدست آمده از حوزه فرکانس) — 82

شکل5-10: پی متقارن محور در خاک همگنبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 83

شکل5-11: نحوه بارگذاری زمانیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 83

شکل5-12:مش بندی پی صلب متقارن محور در یک خاک نیمه صفحه همگن در برنامه SBFEM ——— 84

شکل 5-13:جابجایی قائم پی صلب  متقارن محور————— 84

شکل5-14:المان بندی شمع و خاک اطراف در ADINA ———— 85

شکل5-15: ضرائب سختی دینامیکی پی متقارن محور صلب در خاک همگن نیمه صفحه در دامنه فرکانس— 86

شکل5-16:جابجایی قائم پی صلب متقارن محور بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 86

شکل5-17:شمع متقارن محور در خاک همگن بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 87

شکل5-18:نحوه بارگذاری زمانیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————- 87

شکل5-19:مش بندی شمع صلب در یک خاک نیمه فضای همگن ——- 88

شکل5-20:جابجایی قائم شمع صلب بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 88

شکل5-21:ابعاد مفروض درADINA  بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 89 شکل5-22:المان بندی شمع و خاک اطراف در ADINA- 89

شکل5-23: ضرائب سختی دینامیکی شمع متقارن محور صلب در خاک همگن نیمه فضا در دامنه فرکانس — 90

شکل5-24:جابجایی قائم شمع صلببلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 91

شکل5-25:شمع متقارن محور در خاک همگن بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 91

شکل5-26:مش بندی شمع صلب در یک خاک نیمه فضای همگن ——- 92

شکل5-27: ضرائب سختی دینامیکی شمع متقارن محور صلب در خاک همگن نیمه فضا در دامنه فرکانس — 92

شکل5-28: جابجایی شمع صلب با مقادیر مختلف عمق به شعاع — 93

شکل5-29:جابجایی قائم شمع صلب با نسبت های مختلف عمق به قطر- 94

شکل5-30:مش بندی شمع و خاک محدود مجاور آن تحت بار قائم— 94

شکل5-31:شمع تحت بار قائم و افقی در خاک همگن ایزوتروپ عرضی- 96

شکل5-32: ضرائب سختی دینامیکی شمع صلب در خاک ایزوتروپ عرضی همگن 98

شکل5-33:الف-نحوه بارگذاری زمانی ب-تبدیل فوریه———– 98

شکل5-34:المان بندی شمع و خاک اطراف در ADINA————- 99

شکل5-35:جابجایی قائم و افقی شمع صلب در ایزوتروپ عرضی همگن- 99

شکل5-36:شمع تحت بار قائم در خاک ناهمگن ایزوتروپ عرضی— 100

شکل5-37: نحوه بارگذاری زمانیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 100

شکل5-38:جابجایی قائم شمع صلب در خاک ایزوتروپ عرضی ناهمگن 101

شکل5-39:المان بندی شمع و خاک اطراف در ADINA————- 101

شکل5-40:شمع تحت بار قائم در خاک ناهمگن ایزوتروپ عرضی—- 102

شکل5-41: ضرائب سختی دینامیکی شمع صلب در خاک ایزوتروپ عرضی ناهمگن 103

شکل5-42:المان بندی شمع و خاک اطراف در ADINA————- 103

شکل5-43:جابجایی قائم شمع صلب در خاک ایزوتروپ عرضی ناهمگن 104

شکل5-44:شمع تحت بار افقی در خاک ناهمگن ایزوتروپ عرضی—- 105

شکل5-45: ضرائب سختی دینامیکی شمع صلب در خاک ایزوتروپ عرضی ناهمگن تحت بار افقی——– 106

شکل5-46:جابجایی شمع صلب در خاک ایزوتروپ عرضی ناهمگن تحت بار افقی 106

شکل5-47:المان بندی شمع و خاک اطراف در ADINA————- 107

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول                                                                                                                                      صفحه

 

جدول 5-1-عنوان مثال­های انجام شده با روش المان محدود با مرز مقیاس شده                                 78

جدول 5-2- مقایسه نتایج روش SBFEM با دیگر روش­ها برای شمع با نسبت10 L/r=                      92

جدول 5-3-جابجایی نسبت های مختلف عمق به شعاع شمع و مقایسه با نرم افزار ADINA تحت بار قائم  93

جدول 5-4-جابجایی نسبت های مختلف عمق به شعاع شمع و مقایسه با نرم افزار ADINA تحت بار افقی 95

 

 

                                            فصل اول

                                              مقدمه

 

 

1-1-بیان مساله

 

در اثر اعمال نیروی دینامیکی به سازه، بین ساختمان و خاک زیر آن یک اندرکنش دینامیکی اتفاق می­افتد­. در حالتی که خاک نسبتاً نرم و سازه سخت باشد، این اثر بیشتر می­شود. زمانی­که امواج منتشر شده حاصل از نیروهای دینامیکی، به سازه وارد می­شوند، حرکت امواج در خاک، سازه را تحریک می­ کند و به واسطه حرکت نسبی سازه نسبت به زمین، تغییر مکان­های سازه روی تغییر مکان­های محرک خاک اثر می­گذارند. این پدیده، اندرکنش خاک و سازه نامیده می­شود.

گزارش­های متعدد خسارات لرزه­ای سازه‌ها از یک سو و نتایج تحقیقات تجربی-تحلیلی، از سوی دیگر نشان می­ دهند که اثرات اندرکنش خاک و سازه می ­تواند عامل مؤثری در آسیب‌پذیری لرزه­ای سازه‌ها باشد. نمونه بارز این اثرات در زلزله سال 1985 مکزیک نمایان شد. در این زلزله، علاوه بر اثرات
ساخت­گاهی، وجود لایه خاک نرم روی بستر سنگی باعث اندرکنش شدید خاک و سازه گردید، به طوری که ساختمان­های با پریود ارتعاشی حدود دو ثانیه به شدت خسارت دیده و یا منهدم شدند. به عقیده بسیاری از محققین، این زلزله نقش و اهمیت در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه در طراحی را بیش از پیش نشان داد. بعد از وقوع این زلزله بود که تحقیقات گسترده­ای در این خصوص به عمل آمد و اثرات اندرکنش خاک و سازه در ضوابط آئین نامه­ای طرح لرزه­ای، منعکس گردید.

در تحلیل اندرکنش خاک و سازه، کل محیط مطابق شکل 1-1 به دو ناحیه تقسیم می­شود. ناحیه اول که اصطلاحاً ناحیه نامنظم (ناحیه محدود)، نامیده می­شود و شامل مجموعه سازه اصلی و ناحیه نامنظم خاک مجاور آن می باشد. در این ناحیه رفتار خاک را می­توان غیرخطی فرض نمود. ابعاد این ناحیه از اهمیت خاصی برخوردار است و ارتباط مستقیمی با نوع مسئله دارد. به عنوان مثال برای مسائل ژئوفیزیک که به بررسی و شبیه سازی حرکت زمین تحت تأثیر امواج زلزله و امواج ناشی از انفجارهای اتمی می­پردازند، این ناحیه دامنه وسیعی را در بر می­گیرد و برای یک مسئله اندرکنش سازه با خاک مجاور آن، این ناحیه کوچک در نظر گرفته می­شود. ناحیه دوم که ناحیه منظم (ناحیه نامحدود)، نامیده می­شود، از مجاورت ناحیه نامنظم شروع شده و تا مرز بی­نهایت ادامه دارد. با افزایش فاصله از سازه، دامنه تنش­ها کاهش می­یابد، بنابراین رفتار خاک در این ناحیه را می­توان خطی در نظر گرفت. به سطح مشترک دو ناحیه، سطح مشترک خاک و سازه گفته می­شود.

تعداد صفحه : 128

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        *       asa.goharii@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.