آنالیز اندرکنش دینامیکی خاک و سازه تحت اثر بار زلزله :پایان نامه ارشد

دانلود پایان نامه

پایان نامه های عمران

عنوان کامل این پایان نامه :

آنالیز اندرکنش دینامیکی خاک و سازه تحت اثر بار زلزله با استفاده از روش المان محدود با مرز مقیاس شده

تکه هایی از متن :

8-1-     نتایج

 

هدف اصلی در این پایان­نامه گسترش یک روش مؤثر و قابل اطمینان در آنالیز اندرکنش دینامیکی خاک و سازه در جهت مدل کردن حوزه نا­محدود با هندسه دلخواه بود. بر اساس تحقیقات انجام شده در آنالیز دینامیکی حوزه نا­محدود، روش المان محدود با مرز مقیاس شده به عنوان چهارچوب تئوری این تحقیق انتخاب شده است. مزیت این روش بر اساس تئوری المان محدود این است که نیازی به حل اساسی ندارد. شرایط بازتابشی در بی­نهایت با دقت زیاد ارضا می­شود. تنها مرز حوزه مسئله المان­بندی می­شود در نتیجه المان­بندی حوزه یک بعد کم می­شود.

معادله المان محدود با مرز مقیاس شده بر حسب جابجایی بدست آمد و پس از آن با ترکیب آن با نیروی اندرکنش بر اساس سختی دینامیکی حوزه محدود و نا­محدود، معادله المان محدود با مرز مقیاس شده بر حسب سختی دینامیکی برای حوزه محدود و نا­محدود در حوزه فرکانس بدست آمد.

برای گسترش یک روش مؤثر برای آنالیز اندرکنش دینامیکی خاک و سازه قابل کاربرد در مسائل با مقیاس بزرگ و محاسبات زیاد، ابتدا روش سری کاهش یافته توابع پایه بر معادلات المان محدود با مرز مقیاس شده در حوزه زمان اعمال شد که منجر به فرمولاسیون محلی (از لحاظ مکانی) می­شود که بازده آنالیز را در حوزه زمان بالامی­برد.

شرایط مرزی انتقالی با مرتبه بالا (یک روش محلی) در دو حوزه زمان و فرکانس در انتشار امواج در حوزه نامحدود گسترش داده شده است. این روش بر اساس حل شکاف ممتد برای ماتریس سختی دینامیکی در حوزه نامحدود می­باشد. این روش حل پیچیده و محاسبات سنگین انتگرالی را حذف می­کند.

 

دراین روش مانند معادله دینامیک سازه در حوزه محدود برای حوزه نا­محدود معادله مشابه تعیین شده که با ترکیب این معادله و معادله دینامیک سازه در حوزه محدود و حل آن بر اساس روش نیومارک و نیز اعمال روش کاهش­یافته توابع پایه برای تسریع در محاسبات و مقایسه آن با حل دقیق نتایج بسیار خوبی دست یافته است.

آنالیز اندرکنش دینامیکی خاک وسازه با استفاده از روش المان محدود با مرز مقیاس شده در حوزه زمان با روش دقیق (حل انتگرال­های پیچیده) و روش سری کاهش­یافته توابع پایه و نیز روش شکاف ممتد در گذشته تحت بار خارجی دینامیکی انجام شده بود. در این پایان­نامه آنالیز اندرکنش دینامیکی خاک و سازه با استفاده از روش المان محدود با مرز مقیاس شده در حوزه زمان با روش دقیق (حل انتگرال­های پیچیده) و روش سری کاهش­یافته توابع پایه و نیز روش شکاف ممتد این بار تحت بار لرزه­ای گسترش یافته است. خلاصه­ای از نتایج هر بخش در اینجا آورده شده است.

این پایان­نامه در فصل اول با تعریف مسئله و خلاصه­ای بر اندرکنش خاک و سازه آغاز شد و در ادامه به اثرات اندرکنش خاک و سازه و روش­های موجود (روش زیرسازه و مستقیم) در آنالیز این اندرکنش پرداخته شد و در نهایت نمای کلی ازین پایان­نامه به تصویر کشیده شد.

در فصل دوم، تحقیقات انجام شده برای آنالیز دینامیکی حوزه نا­محدود به تفصیل با هدف ارائه نقاط ضعف و قدرت روش­های موجود ارائه گشت. این روش­ها به دو دسته کلی و محلی تقسیم می­شوند. روش­هاي كلي به زيرشاخه­هايي شامل روش المان مرزي، روش المان باريك، شرايط مرزي غير انعكاسي دقيق و روش المان محدود با مرز مقياس شده تقسيم شده است. روش­هاي محلي شامل شرايط مرزي انتقالي، المان­هاي نامحدود و لايه­هاي جاذب مي­باشد. روش­هاي كلي براي روش زير سازه و روش­هاي محلي براي روش مستقيم استفاده شده است. بر اساس پتانسيل­ها و محدوديت­هاي مربوط به روش­هاي موجود، مزايا و توانايي­هاي روش المان محدود با مرز مقياس شده براي مدل كردن حوزه­هاي نامحدود، اين روش به عنوان چهارچوب تئوري در اين پايان­نامه انتخاب شده است.

در فصل سوم، در ابتدا به معرفی روش المان محدود با مرز مقیاس­شده پرداخته و سپس فرمولاسیون این روش برای حوزه نامحدود به صورت کامل در حوزه فرکانس و زمان آورده شده است. در ادامه روش سری کاهش یافته توابع پایه در حوزه زمان و فرکانس جهت ساده سازی حل مسائل از لحاظ بازدهی در میزان و زمان محاسبات معرفی شد.

در فصل چهارم، فرمولاسیون مربوط به حوزه محدود بیان شد. ابتدا معادله حرکت در دینامیک سازه مربوط به حوزه محدود و سپس روش بدست آوردن زیرماتریس­های این معادله از جمله ماتریس جرم، میرایی و سختی استاتیکی با روش المان محدود با مرز مقیاس­شده برای محیط محدود آورده شد.

فصل پنجم، شامل ترکیب معادلات حاصل از فصل چهارم (فرمولاسیون حوزه نامحدود) و فصل پنجم (فرمولاسیون حوزه محدود) با روش المان محدود با مرز مقیاس­شده می­باشد. آنالیز دینامیکی اندرکنش خاک و سازه در حوزه زمان و فرکانس انجام و فرمولاسیون مربوط به دو حالت بارگذاری لرزه­ای و بار دینامیکی خارجی در حالت دقیق و با استفاده از سری کاهش یافته توابع پایه آورده شده است. برای بررسی بهتر اثر اندرکنش خاک و سازه پی سازه در دو حالت صلب و انعطاف­پذیر در نظر گرفته شد. آنالیز دینامیکی اندرکنش خاک و سازه تحت بارگذاری لرزه­ای با استفاده از روش المان محدود با مرز مقیاس شده (SBFEM) با کد نویسی توسط (FORTRAN90) و (MATLAB) انجام گرفته است.

در فصل ششم، به روش­های تجزیه ماتریس سختی دینامیکی در حوزه نا­محدود پرداخته شده و سه روش بسط مجانب، سری پده و روش شکاف ممتد معرفی شده و روش شکاف ممتد برای تجزیه ماتریس سختی دینامیکی انتخاب و فرمولاسیون این روش به تفصیل بیان شده است و همانطور که قبلا˝ اشاره شد، این روش با ارائه معادله­ای شبیه به معادله حرکت در دینامیک سازه، برای حوزه نامحدود به جای حل انتگرال­های پیچیده و زمان­بر، نتایج بسیار مطلوبی را بدست داده است که در فصل پنجم به آن پرداخته شد.

متن کامل پایان نامه در لینک زیر:

aroow-down-thesis-8

 دانلود متن کامل پایان نامه رشته عمران با فرمت ورد :آنالیز اندرکنش دینامیکی خاک و سازه تحت اثر بار زلزله با استفاده از روش المان محدود با مرز مقیاس شده

این نوشته در دسته‌بندی نشده ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.