THE ROLE OF SOIL-STRUCTURE INTERACTION IN THE REDISTRIBUTION OF INTERNAL FORCES IN CONCRETE BUILDINGS DUE TO SEISMIC EXCITATION

Author(s):  
Giorgos Mantzaras ◽  
Dimitris Karabalis
2021 ◽  
Author(s):  
Mohanad Talal Alfach ◽  
Ashraf Ayoub

Abstract The present study assesses the effect of Structure-Soil-Structure-Interaction (SSSI) on the seismic behavior of three dissimilar adjacent bridges by comparing their seismic responses with the seismic response of the isolated bridge including Soil-Structure-Interaction (SSI). To this end, an extensive series of numerical analyses have been carried out to elicit the effects of Structure-Soil-Structure-Interaction (SSSI) on the seismic behavior of three dissimilar bridges with different superstructure masses. The studied bridges are based on groups of piles founded in nonlinear clay. A parametric study has been performed for configurations of three dissimilar bridges with superstructure masses ratios of 200% and 300%, concentrating on the influence of the inter-bridge spacing, and the geometrical position of the bridges towards each other and towards the seismic excitation direction. The numerical analyses have been conducted using a three-dimensional finite difference modeling software FLAC 3D (Fast Lagrangian analysis of continua in 3 dimensions). The results of the numerical simulations clearly show that the seismic responses of the dissimilar grouped bridges were strongly influenced by the neighboring bridges. In particular, the results reveal a salient positive impact on the acceleration of the superstructure by a considerable drop (up to 90.63%) and by (up to 91.27%) for the internal forces induced in the piles. Comparably, the influence of bridge arrangement towards the seismic loading were prominent on both of superstructure acceleration and the internal forces in the piles. The responses were as much as 27 times lesser for the acceleration and 11 times smaller for the internal forces than the response of the isolated bridge. Contrarily, the inter-bridge spacing has a limited effect on the seismic response of the grouped bridges.


2019 ◽  
Vol 24 (7) ◽  
pp. 05019008 ◽  
Author(s):  
Giulio Zani ◽  
Paolo Martinelli ◽  
Andrea Galli ◽  
Carmelo Gentile ◽  
Marco di Prisco

From the past studies, every engineering structure was designed to withstand all external and internal forces applicable to the structure. For this many design methods are implemented and different techniques are found manually, experimentally and practically. One of the parameters which influence the analysis results is, support condition of the structure. Assuming fixed or pinned support in regular analysis of structure considering soil interaction with foundation may not produce accurate results as support condition differ by type of soil ie., loose, medium or hard & their characteristics. So, there is need to study about structural interaction with soil and their outcome deeply. Now a day’s soil structure interaction studies are playing major role in the analysis & design of structures. Many studies are carried out on structure interaction of soil considering seismic or lateral forces. This paper reviews the studies carried out on structural interaction with soil and its impacts on various reinforced concrete buildings subjected to dynamic loads


2020 ◽  
Author(s):  
Παρασκευή Ασκούνη

Η παρούσα διατριβή διερευνά την ανακατανομή των εσωτερικών δυνάμεων μεταξύ των κατακόρυφων μελών οπλισμένου σκυροδέματος (Ο/Σ) απλών ασύμμετρων χαμηλών κατασκευών υπό σεισμική φόρτιση λαμβάνοντας υπόψη την δυναμική αλληλεπίδραση εδάφους-κατασκευής (ΔΑΕΚ). Μια σειρά μονώροφων επιπέδων πλαισίων Ο/Σ με ένα, δύο και τέσσερα ανοίγματα, εδραζόμενα επί απαραμόρφωτου ή παραμορφώσιμου εδάφους μέσω θεμελίων με συνδετήριες δοκούς αναλύεται δυναμικά. Η σεισμική φόρτιση προσομοιώνεται με συνθετικά επιταχυνσιογραφήματα συμβατά με το φάσμα σχεδιασμού του Ευρωκώδικα 8. Μονώροφα και τριώροφα 3-Δ κτιρίων Ο/Σ ενός ανοίγματος εδραζόμενα επί απαραμόρφωτου ή παραμορφώσιμου εδάφους μέσω θεμελίων με συνδετήριες δοκούς και γενικής κοιτόστρωσης, αναλύονται δυναμικά χρησιμοποιώντας πραγματικά επιταχυνσιογραφήματα.Η ασυμμετρία στα εξεταζόμενα 2-Δ και 3-Δ κτίρια Ο/Σ επιτυγχάνεται αντικαθιστώντας έναν στύλο από ένα τοίχωμα μεταβλητού πλάτους. Η συμπεριφορά των μελών Ο/Σ θεωρείται ελαστική σύμφωνα με τους ισχύοντες κανονισμούς σχεδιασμού, καθώς και ελαστοπλαστική σύμφωνα με ένα ελαστοπλαστικό μηχανικό μοντέλο ινών. Τόσο οι γραμμικές όσο και οι μη γραμμικές ελαστοπλαστικές αναλύσεις πραγματοποιούνται στο χρονικό πεδίο. Οι γραμμικές αναλύσεις γίνονται λαμβάνοντας υπόψη τη μειωμένη δυσκαμψία των μελών λόγω της ρηγμάτωσης του σκυροδέματος. Οι μη γραμμικές ελαστοπλαστικές αναλύσεις γίνονται με ένα μοντέλο συγκεντρωμένης μέσω μείωση της δυσκαμψίας. Οι μη γραμμικές ποσότητες απόκρισης περιλαμβάνουν όχι μόνο τις δυνάμεις ροπής και διάτμησης των μελών, αλλά και τις γωνιακές παραμορφώσεις ορόφων και διάφορους δείκτες βλάβης σε επίπεδα μέλους και κατασκευής για τέσσερα επίπεδα επιτελεστικότητας. Αδιάστατοι λόγοι των εσωτερικών απόλυτων μέγιστων δυνάμεων και ροπών των κατακόρυφων μελών Ο/Σ εκφράζονται ως προς τις ιδιότητες διατομής τους και συγκρίνονται για τις περιπτώσεις ΔΑΕΚ και απαραμόρφωτου εδάφους τόσο για τις ελαστικές όσο και για τις ελαστοπλαστικές αναλύσεις. Έτσι, προσδιορίζεται και συζητείται η επίδραση της ΔΑΕΚ στη σεισμική απόκριση των κατακόρυφων στοιχείων και ολόκληρης της κατασκευής. Όλες οι αναλύσεις αποδεικνύουν ότι η ΔΑΕΚ επηρεάζει έντονα τη σεισμική απόκριση μελών Ο/Σ και απλών κατασκευών Ο/Σ και η επιρροή της μπορεί να είναι ευεργετική ή επιζήμια σε αντίθεση με τους ισχύοντες κανονισμούς οι οποίοι θεωρούν μόνο τα θετικά αποτελέσματά της.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document