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

فصل اول: مقدمه

۱-۱- تعریف مسئله

۱-۲- مفهوم اندرکنش خاک و سازه

۱-۳- روش­های تحلیل اندرکنش خاک و سازه

۱-۳-۱- روش زیرسازه

۱-۳-۲- روش مستقیم

۱-۴- خلاصه­ای از روش­های موجود برای مدل کردن حوزه نامحدود

۱-۴-۱- روش­های کلی

۱-۴-۱-۱- روش المان مرزی

۱-۴-۱-۲- روش لایه باریک

۱-۴-۱-۳- شرایط مرزی غیر انعکاسی دقیق

۱-۴-۱-۴- روش المان محدود با مرز مقیاس شده

۱-۴-۲- روش­های محلی

۱-۴-۲-۱- شرایط مرزی انتقالی

۱-۴-۲-۲- المان­های نامحدود

۱-۴-۲-۳- لایه­های جاذب

۱-۵- اهداف و خلاصه فصول پایان­نامه

فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده

۲-۱- مقدمه

۲-۲-۲- روش­های کلی (فراگیر)

۲-۲-۱- روش المان مرزی

۲-۲-۲- روش لایه باریک

۲-۲-۳- شرایط مرزی غیر انعکاسی دقیق

۲-۲-۴- روش المان محدود با مرز مقیاس شده

۲-۳- روش­های محلی (موضعی)

۲-۳-۱- شرایط مرزی انتقالی

۲-۳-۲- المان­های نامحدود

۲-۳-۳- لایه­های جاذب

۲-۴- نتایج

فصل سوم: فرمولاسیون روش المان محدود با مرز مقیاس شده

مربوط به دامنه نامحدود در حوزه فرکانس و زمان

۳-۱- معرفی مختصات محلی

۳-۲- معادلات اساسی الاستودینامیک همگن در مختصات دکارتی

۳-۳- معادلات المان محدود با مرز مقیاس شده در حوزه فرکانس

۳-۳-۱- انتقال هندسه محیط از مختصات دکارتی به مختصات جدید

۳-۳-۲- تعیین معادلات حاکمه الاستودینامیک در مختصات جدید

۳-۳-۳- توابع تغییرمکان گره­ای در جهت شعاعی

۳-۴- استفاده از روش باقی­مانده وزنی

۳-۵- ماتریس سختی دینامیکی

۳-۶- حل معادله المان محدود با مرز مقیاس شده در سختی دینامیکی برای حوزه نامحدود

۳-۷- معادله المان محدود با مرز مقیاس شده در حوزه زمان

۳-۷-۱- معادله المان محدود با مرز مقیاس شده در پاسخ ضربه واحد شتاب

۳-۷-۲- تقسیم­بندی زمان

۳-۷-۳- اولین گام زمانی

۳-۷-۴- بازه زمانی nام

۳-۸- ماتریس سختی استاتیکی حوزه نامحدود

۳-۹- خلاصه روش سری کاهش­یافته توابع پایه در حوزه زمان

۳-۱۰- خلاصه روش سری کاهش­یافته توابع پایه در حوزه فرکانس

۳-۱۱- نتایج

فصل چهارم: فرمولاسیون روش المان محدود با مرز مقیاس شده

مربوط به دامنه محدود در حوزه فرکانس و زمان مقدمه

۴-۱- مقدمه

۴-۲- معادله حرکت دامنه محدود در حوزه فرکانس و زمان

۴-۳- ماتریس سختی استاتیکی حوزه محدود

۴-۴- ماتریس جرم

۴-۵- ماتریس میرایی

۴-۶- نتایج

فصل پنجم: ترکیب معادلات حاصل از روش (SBFEM) برای

حوزه محدود و نامحدود جهت لحاظ کردن اندرکنش خاک و سازه

۵-۱- مقدمه

۵-۲- ترکیب معادلات حاصل از دامنه محدود و نامحدود تحت بارهای خارجی جهت لحاظ کردن اندرکنش خاک و سازه در حوزه زمان

۵-۲-۱- آنالیز دینامیکی اندرکنش خاک و سازه تحت بارهای خارجی در حوزه زمان با استفاده از (SBFEM)

۵-۲-۱-۱- با در نظر گرفتن اثز اندرکنش خاک و سازه (پی انعطاف­پذیر)

۵-۲-۱-۲- بدون در نظر گرفتن اثز اندرکنش خاک و سازه (پی صلب)

۵-۲- ۲- آنالیز دینامیکی اندرکنش خاک و سازه تحت بارهای خارجی در حوزه زمان با استفاده از (SBFEM) و استفاده از سری کاهش­یافته توابع پایه

۵-۲-۲-۱- با در نظر گرفتن اثز اندرکنش خاک و سازه (پی انعطاف­پذیر)

۵-۲-۲-۲- بدون در نظر گرفتن اثز اندرکنش خاک و سازه (پی صلب)

۵-۳- ترکیب معادلات حاصل از دامنه محدود و نامحدود تحت بارهای لرزه­ای جهت لحاظ کردن اندرکنش خاک و سازه در حوزه زمان

۵-۳-۱- آنالیز دینامیکی اندرکنش خاک و سازه تحت بارهای لرزه­ای در حوزه زمان با استفاده از (SBFEM)

۵-۳-۱-۱- با در نظر گرفتن اثز اندرکنش خاک و سازه (پی انعطاف­پذیر)

۵-۳-۱-۲- بدون در نظر گرفتن اثز اندرکنش خاک و سازه (پی صلب)

۵-۳- ۲- آنالیز دینامیکی اندرکنش خاک و سازه تحت بارهای لرزه­ای در حوزه زمان با استفاده از (SBFEM) و استفاده از سری کاهش­یافته توابع پایه

۵-۳-۲-۱- با در نظر گرفتن اثز اندرکنش خاک و سازه (پی انعطاف­پذیر)

۵-۳-۲-۲- بدون در نظر گرفتن اثز اندرکنش خاک و سازه (پی صلب)

۵-۴- ترکیب معادلات حاصل از دامنه حوزه محدود و نامحدود تحت بارگزاری دینامیکی (بارهای خارجی و لرزه­ای) جهت لحاظ کردن اندرکنش خاک و سازه در حوزه فرکانس

۵-۵- نتایج

فصل ششم: روش شکاف ممتد

۶-۱- روش­های تجزیه ماتریس سختی دینامیکی حوزه نا­محدود

۶-۱-۱- تقریب سختی دینامیکی توسط سری پده

۶-۱-۲- تجزیه سختی دینامیکی با استفاده از روش شکاف ممتد

۶-۱-۲-۱- ساخت شرط مرزی انتقالی با مرتبه بالا

۶-۱-۲-۲- ترکیب معادله حرکت حوزه محدود و معادله مربوط به حوزه نامحدود حاصل از روش شکاف ممتد تحت بار خارجی دینامیکی

۶-۱-۲-۳- ترکیب معادله حرکت حوزه محدود و معادله مربوط به حوزه نامحدود حاصل از روش شکاف ممتد تحت بار لرزه­ای

۶-۱-۲-۴- استفاده از روش شکاف ممتد و اعمال روش سری کاهش یافته توابع پایه برای آنالیز سیستم تحت بار خارجی دینامیکی

۶-۱-۲-۵- استفاده از روش شکاف ممتد و اعمال روش سری کاهش یافته توابع پایه برای آنالیز سیستم تحت بار لرزه­ای

۶-۲- نتایج

فصل هفتم: مثال­های عددی

۷-۱- مقدمه

۷-۲- دیوار برشی به همراه بازشو

۷-۲-۱- سازه در حالت پی صلب تحت بار خارجی دینامیکی

۷-۲-۲- سازه در حالت پی منعطف تحت بار خارجی دینامیکی

۷-۲-۳- سازه در حالت پی صلب تحت بار لرزه­ای

۷-۲-۴- سازه در حالت پی منعطف تحت بار لرزه­ای

۷-۳- دیوار برشی با ابعاد و مواد با خصوصیات متفاوت

۷-۳-۱- سازه در حالت پی صلب تحت بار خارجی دینامیکی

۷-۳-۲- سازه در حالت پی منعطف تحت بار خارجی دینامیکی

۷-۳-۳- سازه در حالت پی صلب تحت بار لرزه­ای

۷-۳-۴- سازه در حالت پی منعطف تحت بار لرزه­ای

۷-۴- سد کوینا در چین

۷-۴-۱- سد در حالت پی صلب تحت بار خارجی دینامیکی

۷-۴-۲- سد در حالت پی منعطف تحت بار خارجی دینامیکی

۷-۴-۳- سد در حالت پی صلب تحت بار لرزه­ای

۷-۴-۴- سد در حالت پی منعطف تحت بار لرزه­ای

۷-۵- ترکیب تونل و دیوار برشی

۷-۵-۱- تونل و قاب سازه­ای تحت بار خارجی دینامیکی

۷-۵-۲- تونل و قاب سازه­ای تحت بار لرزه­ای

فصل هشتم: نتایج و پیشنهادات

۷-۱- نتایج