Numerical simulation of piled raft foundation under Simultaneous effects of Horizontal and Vertical Components of an Earthquake
General Material Designation
Dissertation
First Statement of Responsibility
Dheyaa Bahlol Naser AL-Ali
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
civil engineering
Date of Publication, Distribution, etc.
1402
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
90p.
Other Physical Details
cd
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
M.S.
Discipline of degree
civil engineering
Date of degree
1402/2/20
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
All engineered construction resting on the earth must be carried by some kind of interfacing element called a foundation. The term of foundation describes a structural element that connects a structure to the ground. Rafts are realized to be a reasonable foundation system for medium sized buildings, silos and Non-river bridges basically when the structural loads are so high or the soil condition regarding its stiffness and strength is poor. If a shallow foundation is not adequate, it is common in foundation engineering to design a fully piled foundation in which the entire loads are transferred to the subsoil by piles. Recently, by the improvement of accuracy in geotechnical engineering the beneficial utilization of construction materials should be considered in foundation design. In traditional methods of piled foundation design, because of the occurrence of large settlements under the pile cap resulted in the separation of the raft and soil, therefore in the calculations of bearing capacity of foundations only the piles were considered and no emphasis was made on the raft as a load sharing element. The combined pile–raft foundation (CPRF) has been recognized as an economic and sustainable foundation system for two decades. This recognition is partly a result of the use of piles below the raft foundation as a settlement reducer, which leads to considerable economic savings without compromising the safety and performance of the foundation system. Guidelines for the design and construction of CPRFs for different subsoil conditions under static loading have been published by International Society of Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ISSMGE). The studies analyzing the response of CPRFs subjected to lateral load and real earthquake acceleration–time history are very few and await further investigation. Piled raft foundation behavior under earthquake loads is considered very significant and can influence the stability of structure, and its performance. Until recently, the behavior of CPRF when subjected to lateral and real earthquake loading conditions in addition to vertical loads has not been well understood as a result of the complexities involved in the interaction of the pile, soil, and raft under such loading considerations.In this study, the effects of simultaneous impact of the vertical and horizontal components of an earthquake force on a piled raft located on sandy soil will be studied. 3D software will be used for the modeling and the earthquake data of this modeling will be obtained from a real earthquake. Three earthquakes, Bam, Loma and Centro, have been selected to investigate this issue. Modeling is done by finite element software. When the model is subjected to the horizontal component of the Bam earthquake, the amount of displacement along the pile is reduced and in the upper part 0.8 is the state where the horizontal and vertical components of the earthquake occur. The maximum displacement and bending moment were observed at the pile head, which is attributable to the rigid fixity of the piles with the raft.Modeling deals with mathematical equations, replicating the behavior or response of real world system or process to various input scenarios. We cannot test a real large scale test system to see it’s response to various inputs and disturbances. This can be done in a model. Simulation the method of testing the behavior of the model with different scenarios using a digital computer, therefore, the simulation is performed once after the modeling is completed. In this study it is numerical modeling that represent and abject or system with all or a subset of each property.
Text of Note
تمام ساخت و سازهای مهندسی شده که روی زمین قرار دارند باید توسط نوعی عنصر رابط به نام فونداسیون انجام شوند. اصطلاح فونداسیون یک عنصر سازه ای را توصیف می کند که سازه را به زمین متصل می کند. اساساً زمانی که بارهای سازهای بسیار زیاد یا شرایط خاک از نظر سختی و استحکام ضعیف باشد، رافتها یک سیستم پایه معقول برای ساختمانهای متوسط، سیلوها و پلهای غیر رودخانهای هستند. اگر پی کم عمق کافی نباشد، در مهندسی فونداسیون معمول است که یک فونداسیون تمام شمع طراحی شود که در آن کل بارها توسط شمع ها به زیر خاک منتقل شود. اخیراً با بهبود دقت در مهندسی ژئوتکنیک، استفاده مفید از مصالح ساختمانی باید در طراحی فونداسیون مورد توجه قرار گیرد. در روش های سنتی طراحی پی شمع، به دلیل وقوع نشست های بزرگ در زیر کلاهک شمع، منجر به جدا شدن کلک و خاک می شود، بنابراین در محاسبات ظرفیت باربری پی ها تنها شمع ها در نظر گرفته شده و تاکیدی بر روی آن نشده است. قایق به عنوان یک عنصر اشتراک بار. فونداسیون ترکیبی شمع-کلک (CPRF) به مدت دو دهه به عنوان یک سیستم فونداسیون اقتصادی و پایدار شناخته شده است. این شناخت تا حدی نتیجه استفاده از شمع های زیر پایه رافت به عنوان کاهش دهنده نشست است که منجر به صرفه جویی اقتصادی قابل توجهی بدون به خطر انداختن ایمنی و عملکرد سیستم فونداسیون می شود. راهنمای طراحی و ساخت CPRF برای شرایط مختلف زیر خاک تحت بارگذاری استاتیکی توسط انجمن بین المللی مکانیک خاک و مهندسی ژئوتکنیک (ISSMGE) منتشر شده است. مطالعات تجزیه و تحلیل پاسخ CPRFs تحت بار جانبی و شتاب واقعی زلزله - تاریخچه زمانی بسیار اندک است و در انتظار بررسی بیشتر است. رفتار پی کلک شمعی تحت بارهای زلزله بسیار مهم است و می تواند بر پایداری سازه و عملکرد آن تأثیر بگذارد. تا همین اواخر، رفتار CPRF زمانی که تحت شرایط بارگذاری جانبی و واقعی زلزله علاوه بر بارهای عمودی قرار میگیرد، به دلیل پیچیدگیهای موجود در تعامل شمع، خاک و قایق تحت چنین ملاحظات بارگذاری به خوبی درک نشده است.در این تحقیق اثرات برخورد همزمان مولفه های عمودی و افقی یک نیروی زلزله بر یک قایق شمعی واقع در خاک شنی مورد بررسی قرار می گیرد. برای مدل سازی از نرم افزار سه بعدی استفاده می شود و داده های زلزله این مدل سازی از یک زلزله واقعی به دست می آید. سه زلزله بم، لوما و سنترو برای بررسی این موضوع انتخاب شده اند. مدل سازی توسط نرم افزار اجزای محدود انجام می شود. هنگامی که مدل در معرض مولفه افقی زلزله بم قرار می گیرد، میزان جابجایی در طول شمع کاهش می یابد و در قسمت بالایی 0.8 حالتی است که اجزای افقی و عمودی زلزله رخ می دهد. حداکثر جابجایی و لنگر خمشی در سر شمع مشاهده شد که به ثابت بودن صلب شمع ها با قایق مربوط می شود.مدلسازی با معادلات ریاضی سر و کار دارد و رفتار یا پاسخ سیستم یا فرآیند دنیای واقعی را به سناریوهای ورودی مختلف تکرار می کند. ما نمیتوانیم یک سیستم آزمایشی در مقیاس بزرگ را آزمایش کنیم تا پاسخ آن به ورودیها و اختلالات مختلف را ببینیم. این را می توان در یک مدل انجام داد. شبیه سازی روش آزمایش رفتار مدل با سناریوهای مختلف با استفاده از کامپیوتر دیجیتال، بنابراین شبیه سازی یک بار پس از تکمیل مدل سازی انجام می شود. در این مطالعه مدلسازی عددی است که نشان دهنده و ابجکت یا سیستم با تمام یا زیر مجموعه ای از هر ویژگی است.
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
مدلسازی عددی پی های رادیه شمع تحت تأثیر همزمان مولفه افقی و قائم زلزله