پیشینه تحقیق اندرکنش خاک-سازه و روابط حاکم بر روش المان محدود و المان نامحدود دارای ۶۱ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱-۱-مقدمه ای بر اندرکنش خاک-سازه    ۴
۱-۲-روشهای مستقیم و زیرسازه    ۷
۱-۳- مروری بر تحقیقات    ۹
۲-روابط حاکم بر روش المان محدود و المان نامحدود    ۱۳
۲-۱ مقدمه ای بر روش المان محدود    ۱۳
۲-۲ مقدمه ای بر روش المان نامحدود    ۱۴
۲-۲-۱ المان نامحدود با زوال نمائی    ۱۵
۲-۲-۲ المان بینهایت نگاشت شده    ۱۶
۲-۳ فرمول بندی مسئله    ۱۷
۲-۳-۱ معادله حاکمه    ۱۸
۲-۳-۲ تعیین جوابهای هارمونیک    ۲۱
۲-۴ فرمول بندی روش المان محدود    ۲۲
۲-۵ روش المان نامحدود    ۳۲
۲-۵-۱ روش اول، قسمت بندی محیط مسئله    ۳۴
۲-۵-۲ روش دوم، المان بینهایت با سه نوع موج    ۳۹
۲-۶ تعیین ضریب استهلاک دامنه موج، α    ۴۵
۲-۷ عمق موثر موج ریلی    ۵۲
۲-۸ انتگرال گیری عددی المان نامحدود    ۵۴
۲-۹ میرایی مصالح    ۵۷
منابع و مراجع    ۵۹

منابع

Kim, D.-K. (1999). Analytical frequency-dependent infinite elements for soil-structure interaction analysis in time domain. Ph. D. Dissertation, Dept. of Civil & Environmental Eng., KAIST.

Bettess, P. (1977). Infinite elements. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 11(1), 53–۶۴٫

Bettess, P. (1980). More on infinite elements. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 15(11), 1613–۱۶۲۶٫

Bettess, P., & Zienkiewicz, O. C. (1977). Diffraction and refraction of surface waves using finite and infinite elements. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 11(8), 1271–۱۲۹۰٫

Ungless, R. F. (1973). An infinite finite element. The University of British Columbia.

Zienkiewicz, O. C., & Taylor, R. L. (1977). The finite element method (Vol. 1). McGraw-hill London.

Tassoulas, J. L., & Kausel, E. (1981). Elements for the numerical analysis of wave motion in layered media. NASA STI/Recon Technical Report N (Vol. 82, p. 15292).

Zhang, C., & Zhao, C. (1987). Coupling method of finite and infinite elements for strip foundation wave problems. Earthquake engineering & structural dynamics, 15(7), 839–۸۵۱٫

Yerli, H. R., Temel, B., & Kiral, E. (1999). Multi-wave transient and harmonic infinite elements for two-dimensional unbounded domain problems. Computers and Geotechnics, 24(3), 185–۲۰۶٫

Zhao, C. (2009). Dynamic and Transient Infinite Elements. Springer.

Zhao, C., & Valliappan, S. (1993). A dynamic infinite element for three dimensional infinite domain wave problems. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 36(15), 2567–۲۵۸۰٫

Chow, Y. K., & Smith, I. M. (1981). Static and periodic infinite solid elements. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 17(4), 503–۵۲۶٫

Bathe, K.-J. (1996). Finite element procedures (Vol. 2). Prentice hall Englewood Cliffs.

Yang, Y., Kuo, S., & Hung, H. (1996). Frequency independent infinite elements for analysing semi infinite problems. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 39(April), 3553–۳۵۶۹٫

Yang, Y.-B., & Hong, X. (2009). Wave propagation for train-induced vibrations: a finite/infinite element approach. World Scientific.

۱-۱-مقدمه ­ای بر اندرکنش خاک-سازه

اندرکنش خاک-سازه یکی از موضوعات چالش بر انگیز در مهندسی عمران است. درهر سازه متصل به زمین، اندرکنش بین خاک زیر پی و سازه می­تواند اثرات قابل ملاحظه­ای هم روی سازه و هم روی پـــی و خاک قرار گرفته در زیر آن بگذارد. موضوع اندرکنش خاک-سازه برای سازه های حجیم که برروی خاکهای سست قرار گرفته بودند مورد توجه قرار گرفت. به عنوان مثال سازه­هایی مثل نیروگاه­های هسته­ای، سدهای بتنی، از جمله این موارد هستند. همچنین سازه­هایی مثل پل­ها، تونل­ها و سازه­های زیر زمینی نیز از نقطه نظر اندرکنش خاک و سازه مورد بررسی قرار می­گیرند.

اندرکنش دینامیکی خاک-سازه از مسائل مهم مهندسی زلزله بحساب می­آید. پیچیدگی مسئله به علت طبیعت پیچیده و وجود دو حیطه محدود و نا­محدود با ویژگی­های مکانیکی مختلف است. برای بررسی مسئله اندرکنش خاک-سازه می­توان از روش­های عددی استفاده کرد. محققین برای مدل کردن حیطه نزدیک معمولاُ از روش عددی اجزای محدود استفاده می­کنند. ولی مشکل اصلی، در مدل کردن حیطه نا­محدود است. در صورتی که بخواهیم از روش اجزای محدود برای مدل سازی حیطه نامحدود استفاده کنیم حیطه دور باید به قدری بزرگ انتخاب شود که انعکاس موج رخ ندهد، این مطلب زمانی که با سازه­های حجیم یا با مسائل سه بعدی مواجه هستیم، بیشتر اهمیّت پیدا می­کند.

به همین دلیل محققین برای مدل کردن حیطه نامحدود، روی به استفاده از روش­های عددی مختلفی که قادر به لحاظ کردن شرائط بی­نهایت و در نظرگرفتن میرایی تابشی[۱] باشد، آورده­اند. به عنوان مثال، این روش­های عددی عبارتند از: روش اجزای مرزی[۲]، روش اجزای بی­نهایت[۳] و روش اجزای مرزی محدود مقیاس شده[۴]. هر کدام از روش های عددی مزایا و معایب خود را دارند، در واقع هیچ روشی بی نقص نیست.

برای بررسی لرزه­ای سازهای بنا شده روی محیط خاک نسبت به حالتی که سازه روی سنگ باشد، دو نکته مهم مورد توجه قرار می­گیرد. اول، حرکات ساختگاه در غیاب سازه به شدت متاثر می­شود. دوم، وجود سازه روی خاک در مقایسه با سنگ یا محیط صلب، باعث تغییر مشخصات دینامیکی سازه می­شود. اندرکنش سازه با خاک اطراف آن باعث تغییراتی در تغییر مکانها، فرکانسهای طبیعی پی می­شود.

روش­هایی که دو اثر ذکر شده را در بر بگیرد، آنالیز آزاد[۵] و آنالیز اندرکنش خاک-سازه گویند. اندرکنش خاک-سازه همچنین برای حالتهای دیگر بارگذاری مثل: ارتعاشات ماشین به علت دوران جرم خارج از محور، ارتعاش زمین به علت بار ترافیک و غیره نیز بررسی می­شود.

پاسخ­های دینامیکی سازه­های حجیم، مثل نیروگاه­های هسته­ای، ساختمان­های با ارتفاع زیاد، سد و مخازن ذخیره مایعات به علت اثر اندرکنش خاک-سازه دچار تغییر می­شوند. برای سازه­های سخت و حجیم که روی بستر نرم قرار گرفته­اند، اثر اندرکنش خاک-سازه قابل توجه می­شود. این پدیده ممکن است پاسخ­های دینامیکی سازه را به طور فاحشی دچار تغییر کند. بنابراین اثرات اندرکنش برای طراحی و آنالیز سازه­های واقع بر محیط نیمه بی­نهایت خاک باید مد نظر قرار گیرد.

اندرکنش خاک-سازه پدیده پیچیده­ای از ترکیب سازه و محیط خاک اطراف آن است. از نقطه نظر مهندسی به منظور بررسی این که چگونه اندرکنش خاک-سازه پاسخ­های دینامیکی سازه را تحت تاثیر قرار می­دهد، معمول است که اندرکنش دینامیکی خاک-سازه را به دو بخش تقسیم می­کنند: اندرکنش سینماتیکی[۶] و اندرکنش اینرسی[۷].

در اندرکنش سینماتیکی اثرات کوپل بین سازه بی­وزن(بدون جرم) و خاک اطراف آن در نظر گرفته می­شود. در این سیستم نکته مهم انکسار امواج برخورد کننده[۸] با سازه است. بنابراین اثر اندرکنش سینماتیکی بیشتر بوسیله انواع مختلف امواج برخورد کننده، هندسه قسمت­های مدفون سازه و تفاوت بین سختی سازه و خاک اطراف آن متاثر می­شود. بطور کلی در اندرکنش سینماتیکی تأثیر سختی سازه بر جوابها مد نظر است و همانطور که گفته شد از جرم سازه صرف نظر می­شود.

در نوع دیگر، اندرکنش اینرسی، تأثیر نیرو­های اینرسی ناشی از سازه[۹] بر جوابها اهمیّت دارد. که نیروی اینرسی نتیجه اثر شتاب بر جرم سازه است و برعکس حالت قبل در این حالت از جرم سازه صرف نظر نمی­شود. در واقع امواج ناشی از نیروهای اینرسی سازه به پی منتقل شده و در توده بی­نهایت خاک انتشار می­یابد.

۱-۲-روش­های مستقیم و زیرسازه

با توجه به روش مدل کردن ناحیه خاک، روش­های آنالیز اندرکنش خاک-سازه به دو گروه تقسیم می­شوند: روش مستقیم و روش زیرسازه.

در روش مستقیم، ناحیه خاک مجاور سازه مثل سازه به طور مستقیم با روش المان محدود مدل می­شود. از این رو در روش مستقیم می­توان هندسه پیچیده، تغییرات خواص خاک و رفتار غیر خطی محیط خاک را مدلسازی کرد.

در روش زیرسازه،  محاسبات برای دو سیستم انجام می­شود، سازه واقع بر خاک و حیطه پی. این دو سیستم کاملاً از یکدیگر مستقل هستند. ارتباط بین این دو سیستم از طریق نیروی اندرکنش مرز مشترک خاک-سازه حاصل می­شود.

تمام ناحیه خاک-سازه بوسیله ماتریس امپدانس معرفی می­شود. بنابراین آنالیز اندرکنش دینامیکی خاک-سازه بسیار ساده می­شود و سختی محاسبات به حداقل می­رسد. این روش محدودیت­هایی همچون ساده بودن هندسه پی و خطی بودن رفتار خاک را دارد.

[۱] Radiation Damping

[۲] Boundary element

[۳] Infinite element

[۴] Scaled boundary finite element

[۵] Free field analysis

[۶] Kinematic interaction

[۷] Inertial interaction

[۸] Scattering problem

[۹] Radiation problem

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.