دانلود ترجمه مقاله ارزیابی تقاضای شتاب سیستم های ساز-پی-خاک (ساینس دایرکت – الزویر ۲۰۱۸) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

استفاده از ضرایب کاهش برای ارزیابی تقاضای شتاب سیستم های سازه- پی -خاک

Reduction factors to evaluate acceleration demand of soil-foundation-structure system

چکیده

۱- مقدمه

۲- پیکره بندی و مدلسازی عددی

۳- تحلیل های پارامتری

۴- رکوردهای زلزله

۵- ضرایب کاهش برای برآورد تقاضای شتاب

۶- مقایسه تقاضاهای شتاب با روش FEMA440

۷- کاربرد در پایه پل

۸- نتایج

چکیده

بارگذاری شتاب لرزه ای سازه های بنا شده روی خاک نرم، از طریق تحلیل های تاریخچه زمانی الاستیک عددی سیستم های خاک- پی- سازه (SFS) جفت شده (متصل)، بررسی و ضرایب کاهش مناسب برای تقاضای شتاب میدان آزاد جهت ارزیابی تقاضای شتاب در سیستم های SFS پیشنهاد شده است. ضرایب کاهش پیشنهادی، عبارتنداز: تقسیم تقاضای شتاب برای سیستم SFS جفت شده به تقاضای شتاب برای میدان آزاد، و پیشنهاد یک روش جایگزین برای محاسبه بارگذاری شتاب حقیقی با در نظرگرفتن اثرات اندرکنش. محاسن روش پیشنهادی عبارتنداز: ۱) صحت، زیرا ضرایب کاهش نتیجه تحلیل های المان محدود عددی SFS جفت شده بوده و اثرات اندرکنش اینرسی و سینماتیکی را در نظر می گیرند، و۲) عملی بودن، زیرا کاربری که تحلیل عددی المان محدود را اجرا نمی کند، می تواند از آن استفاده نماید. به علاوه، از روش مطرح شده می توان در سیستم هایی با جرم مهم (مثلاً سازه های پل) استفاده نمود. ضرایب کاهش شتاب پیشنهادی برحسب پارامترهای مهندسی بدون بعد، نظیر نسبت سختی خاک به سازه و نسبت دید سازه مطرح شده اند. صحت، کارایی، و عملی بودن روش پیشنهادی ازطریق کاربردش در یک سازه پل نوعی، روشن شده است. از آنجایی که سازه هایی با پی های سطحی مورد بررسی قرار گرفته اند، در نتیجه اندرکنش اینرسی عمدتاً بر تقاضای شتاب تاثیرمی گذارد. بنابراین، ضرایب کاهش پیشنهادی اثر مفید میرایی (دامپینگ) برساختمانها و پل ها را نشان داده و تعیین می نمایند، زیرا ماکزیمم شتاب متوسط در بالای سیستم SFS حقیقی می تواند به حدود ۸۵- ۵۵ درصد از تقاضای شتاب برای حرکت میدان آزاد کاهش یابد.

۸- نتایج

هدف اصلی مطالعه فعلی بررسی تقاضای شتاب لرزه ای سازه های بتن مسلح، محاسبه اندرکنش خاک- پی- سازه و پیشنهاد راهی ساده برای محاسبه این اثرات در عمل می باشد. یک روش کارآمد برای ارزیابی تقاضای شتاب سازه های بتن مسلح پیشنهاد در سازه پل استفاده شده است. سازه های بتن مسلح توسط سیستم های یک درجه آزادی (SDOF) نمایش داده شده اند، که برای سازه هایی که مد اول ارتعاش غالب است، انتخابی معمول تلقی می گردد. کلیه سازه های مطالعه شده برروی پی های سطحی سفت و محکم بنا شده و روی شرایط خاک درست تعریف شده از سطح تا نیم فضای الاستیک گسترده شده اند، در حالیکه در معرض امواج برشی زلزله قرار دارند که به صورت عمودی منتشر می شوند. سیستم اندرکنش خاک-پی-سازه جفت شده در یک گام به روش عددی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. بحث بر در نظر گرفتن اندرکنش اینرسی و سینماتیکی در ارزیابی تقاضای شتاب، با استفاده از ضرایب کاهش مناسب بدست آمده از مقایسه بین شتاب ها برای سیستم SFS جفت شده، متمرکز بوده است. ضرایب کاهش پیشنهادی اثر سودمند و مفید SSI بر تقاضای شتاب لرزه ای برای دوره زمانی سیستم پی انعطاف پذیر را نشان می دهند.

Abstract

The seismic acceleration loading of structures founded on compliant soil is investigated through numerical elastic time history analyses of coupled soil-foundation-structure (SFS) systems and appropriate reduction factors of acceleration demand for free-field to evaluate acceleration demand for the SFS systems are proposed. The proposed reduction factors are the division of the acceleration demand for the coupled SFS system over the acceleration demand for the free-field, and propose an alternative method to calculate the actual acceleration loading considering interaction effects. The advantages of the proposed methodology are i) its accuracy, as the reduction factors result from coupled SFS numerical finite element analyses and consider both inertial and kinematic interaction effects and ii) its practicality, as it can be applied by the user performing no finite element numerical analysis. Additionally, the presented methodology can be applied to systems with important mass (e.g. bridge structures). The proposed acceleration reduction factors are presented in terms of dimensionless engineering parameters such as soil to structure stiffness ratio and the structure’s aspect ratio. The accuracy, efficiency, and practicality of the proposed methodology are highlighted through an application to a typical bridge structure. Because structures with surface foundations are examined, inertial interaction mainly affects the acceleration demand. Therefore, the proposed reduction factors clearly demonstrate and quantify the beneficial effect of damping on buildings and bridges, as the maximum average acceleration at the top of the actual SFS system can reduce to about 55–۸۵% of the acceleration demand for the free-field motion.

۸- Conclusions

The main goal of the present study was to investigate the seismic acceleration demand of reinforced concrete structures, accounting for soil-foundation-structure interaction and to propose a simple way to account these effects in practice. An efficient methodology for the acceleration demand evaluation of reinforced concrete structures is proposed and applied to a bridge structure. Reinforced concrete structures are represented by single degree of freedom (SDOF) systems, a common choice for structures with prevailing first mode of vibration. All studied structures are founded on rigid surface foundations and lay on welldefined soil conditions from the surface to the elastic half-space, while they are subjected to vertically propagating earthquake shear waves. The coupled soil-foundation-structure interaction system is analyzed numerically in a single step. The discussion is focused on the consideration of both inertial and kinematic interaction on the acceleration demand evaluation, using appropriate reduction factors resulting from the comparison between the accelerations for the coupled SFS system and the free-field. The proposed reduction factors clearly show the beneficial effect of SSI on seismic acceleration demand for the period of the flexibly supported system.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

استفاده از ضرایب کاهش برای ارزیابی تقاضای شتاب سیستم های ساز- پی -خاک

Reduction factors to evaluate acceleration demand of soil-foundationstructure system