Komparativna nelinearna analiza interakcije šip-tlo AB 2D rama

Abstract

U radu je sprovedena komparativna nelinearna statička (NSA) i nelinearna dinamička analiza (NDA) seizmičkog ponašanja rama kao dela skeletne konstrukcije AB zgrade fundirane na šipovima. Da bi se dobila realnija slika ponašanja ramovske konstrukcije u analizu je uključena interakcija konstrukcija - temelj - tlo. Pri tome u proračunski model je uključena i linearno-nelinearna dinamička interakcija šip-tlo korišćenjem link elemenata. Konstrukcija temelja sastoji se od bušenih šipove prečnika 60cm. Tlo je modelovano sa više (linijskih) plastičnih veznih elemenata, kao p-y krivama, sa obe strane šipa, za potopljen krut pesak, i uz pretpostavku da p-y krive (eksperimentalno određene nelinearne krive zavisnosti: pomeranje/pritisak, u tlu po dubini šipa) primaju samo pritisak. Analizom je ukazano na probleme, koje prate izdvajanje 2D ramova kao reprezenta regularne prostorne 3D konstrukcije. Proučen je uticaj pojave i lokacije pojedinih plastičnih zglobova na seizmičke performanse analiziranog konstruktivnog sistema, i analizirana relativna spratna pomeranja (driftovi). Zaključeno je da se analizom 2D rama u interakciji sa temeljom i tlom, mogu dobiti dovoljno tačni rezultati ponašanja i ocene seizmičkih performansi skeletne AB višespratne zgrade. To je značajno jer uvođenje prostorne konstrukcije u ovakve analize je veoma kompleksno i zahtevno.

Comparative non-linear static (NSA) and non-linear dynamic analyses (NDA) of 2D frames (as parts of skeletal 3D structures) of RC buildings founded on piles are presented in this paper. In order to produce a more realistic presentation of behaviour of a frame structure, the analysis involves a structure-foundation-soil interaction. Also, the model involves a linear-non-linear dynamic pile-soil interaction, using link elements. The foundation consists of drilled piles having 60 cm in diameter. The soil is modelled using Multi-linear plastic link elements, as well as with p-y curves, on both sides of the pile, assuming that p-y curves transfer only compression (p-y curves are experimentally determined non-linear relationships of displacement/pressure in soil, along the depth of a pile). The analysis shows the problems which accompany extraction of a 2D frame, as a representative of a regular 3D space frame. The impact of onset and location of individual plastic hinges on seismic performances of the analyzed structural system are investigated, and relative floor drifts are analyzed. It was concluded that the analysis of 2D frame, in the interaction with the foundation and soil, may provide sufficiently accurate results of behaviour and assessments of seismic performances of skeletal RC multi-storey building. It is important, because introduction of a spatial structure in such analyses is very complex and challenging.