تحليل استاتيكي غيرخطي قابهاي فولادي با لحاظ اثرات اندركنش خاك و سازه: مدلسازي سه بعدي اجزا محدود

Static nonlinear analysis of steel frames with considering soil-structure interaction effects: 3D finite element modeling

در اكثر محاسبات و تحليل هاي رايج كه به وسيله نرم افزارهاي مختلف تجاري توسط مهندسين محاسبه انجام مي شود عموماً فرض مي شود كه خاك زير شالوده صلب بوده و از انعطاف پذيري خاك زير شالوده صرف نظر مي شود. در اين حالت پاسخ سازه متأثر از خواص ديناميكي خود سازه است و خواص خاك زير شالوده تأثيري در پاسخ سازه ندارد. درحالي كه اگر خاك زير شالوده نيز در تحليل ها در نظر گرفته شود سيستم جديدي ناشي از اندركنش خاك و سازه تشكيل خواهد شد كه رفتار آن متفاوت از حالت قبل خواهد شد. در اين تحقيق با استفاده از مدلسازي سه بعدي اجزا محدود و تحليل استاتيكي غيرخطي، اثرات اندركنش خاك و سازه بر پاسخ قاب هاي فولادي مورد بحث و بررسي قرار گرفته است. نتايج حاصل از اين تحقيق لزوم لحاظ اثرات اندركنش خاك و سازه در تحليل و طراحي قاب هاي فولادي مرتفع واقع بر خاك هاي نرم را تاييد مي نمايد.

In most of the common analyzes that are performed by engineers via different software applications, it is generally assumed that the soil beneath the structure is rigid. Indeed, the flexibility of the soil and foundation is usually neglected during the analysis and design process. In this case, the structure response is influenced only by the dynamical properties of the structure itself and the soil properties beneath the structure do not have any effect on the structural response. However, if the dynamical properties of the soil is also considered in the analysis, a new system of soil-structure-interaction will be appeared that is different from that of the previous one. In this study, using 3D finite element modeling and static nonlinear analysis, the effects of soil-structure-interaction on the response of steel frame have been investigated. The results of this research confirm the necessity of considering the effects of soil-structure-interaction on the analysis and design of high-rise steel frames which are rested on soft soils.