Abstract
This article discusses how to calibrate some parameters of two-dimensional finite element models for numerical analyses in geotechnical earthquake engineering. The calibration was made through the simulation of the one-dimensional vertical propagation of S-waves in elastic layers, whose theoretical solutions are available in literature. The numerical results were compared with those obtained by frequency domain analyses. The influence of several sources of damping arising in the model, including that deriving from boundary conditions and numerical integration, was investigated. The proposed calibration procedure constitutes a useful preliminary step for performing advanced dynamic analyses of any geotechnical system
چکیده
این مقاله چگونگی کالیبره کردن برخی از پارامترهای مدلهای المان محدود دوبعدی را برای تحلیل عددی در مهندسی زلزله ژئوتکنیک مورد بحث و بررسی قرار میدهد. کالیبراسیون از طریق شبیهسازی انتشار قائم یکبعدی امواج s در لایههای ارتجاعی انجام شد، که راهحلهای تئوریکی آن در ادبیات فنی موجود است. نتایج عددی با نتایج حاصل از تحلیلهای حوزه فرکانس مورد مقایسه قرارگرفت. تاثیر منابع متعدد میرایی ناشی از مدل، شامل منابع مشتق شده از شرایط مرزی و یکپارچگی عددی بررسی شد. روش کالیبراسیون پیشنهادی شامل یک گام مقدماتی مفید در اجرای تحلیلهای دینامیکی پیشرفته هر سیستم ژئوتکنیکی است.
واژگان کلیدی: تحلیلهای دینامیکی، پاسخ سایت موضعی، مدلسازی میرایی خاک، المانهای محدود
1- مقدمه
تحلیلهای المان محدود دینامیکی را میتوان یکی از کاملترین ابزارهای موجود برای مطالعه پاسخ یک سیستم ژئوتکنیکی تحت بارگذاریهای لرزهای درنظرگرفت، زیرا آنها میتوانند به طور دقیق هر دو تغییرشکلها و توزیع تنش خاک را ارزیابی کنند. با این حال آنها حداقل به یک مدل ساختاری خاک مناسب، یک مشخصه مناسب خاک به وسیله آزمایشهای درجا و آزمایشگاهی، و یک تعریف مناسب از ورودی لرزهای نیاز دارند.
پاسخ یک مدل المان محدود نیز با تنظیم پارامترهای متعدد موثر بر منابع اتلاف انرژی در تحلیلهای حوزه زمان شبیهسازی میشود. میزان میرایی نشان داده شده توسط یک سیستم گسسته عددی با انتخاب مدل ساختاری (میرایی مصالح)، طرح کامل معادلات (میرایی عددی) و شرایط مرزی تعیین میشود. میرایی مصالح اثرات ویسکوز و اتلافهای انرژی هیسترتیک را در خاکها مدل میکند؛ میرایی عددی به عنوان نتیجه الگوریتم عددی حل تعادل دینامیکی در حوزه زمان ظاهر میشود؛ شرایط مرزی انتقال انرژی ویژه امواج تنش را بیرون از دامنه مدل تحت تاثیر قرار میدهند. تاثیر این منابع میرایی روی پاسخ لرزهای یک لایه خاک بررسی شده است همان طور که در زیر نشان داده شده است...