İki boyutlu harmonik yapı-zemin etkileşimi problemlerinin sonsuz elemanlar ile analizi

Bu çalışmada, elastik ve/veya viskoelastik iki boyutlu ve eksenel simetrik yapı-zemin etkileşimi problemleri harmonik yükleme altında, yapıya yakın bölgelerde sonlu eleman, uzak bölgelerde ise sonsuz elemanlar kullanılarak incelenmiştir. Harmonik yükleme halinde çözüm kompleks uzayda yapılmıştır. Yakın bölgenin modellenmesinde, 4 düğümlü lineer veya 8 düğümlü kuadratik eleman kullanılmıştır. Sonsuz eleman olarak ise, seçilen sonlu elemana uyumlu, azalan fonksiyonlu ve dalga karakterini içeren elemanlar kullanılmıştır. Sonlu-sonsuz eleman modeli kullanılarak elde edilen sonuçlar, analitik veya başka yöntemlerle elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.

Analysis of two dimensional harmonic soil-structure interaction problems with infinite elements

In this paper, elastic and/or visco-elastic two dimensional and axially symmetric Soil-Structure Interaction (SSI) problems are investigated by using finite and infinite elements. By this model, problems are analysed by discretizing the near field with four-noded linear or eight-noded quadratic finite elements and the far field extending to infinity with infinite elements. In the case of harmonic loading the formulation is performed in complex domain. The results of several sample problems obtained by the proposed model in this study are compared with those available in the literature or exact results.

___

  • 1.Lysmer,J. and Kuhlemeyer,R.L., ’’Finite Dynamic Model for Infinite Media’’. J. Engrg. Mech. Div., ASCE, 95: 859-877, 1969.
  • 2.Murakami,H., Shioya,S., Yamada,I. and Luco,J.E., ’’Transmitting Boundaries for Time Harmonic Elastodynamics on Infinite Domains’’, Int. J. Num. Meth. Engrg., 17: 1697-1716, 1981.
  • 3.Gaitanaros,A.P. and Karabalis,D.L., ’’Dynamic Analysis of 3-D Flexible Embedded Foundations By a Frequence Domain BEM-FEM’’, EarthquakeEngineering and Structural Dynamics, 16: 653-674, 1998.
  • 4.Von Estorff,O. and Kausel,E., ’’Coupling of Boundary and Finite Elements for Soil-Structure Interaction Problems’’, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 18: 1065-1075, 1989.
  • 5.Yerli,H.R., ’’İki ve Üç Boyutlu Yapı-Zemin Etkileşimi Problemlerinin Sonlu ve Sonsuz Elemanlar Kullanılarak Analizi””, Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitusu, Adana, 1998.
  • 6.Yerli,H.R., Temel, B. and Kiral, E., ’’Multi-Wave Transient and Harmonic Infinite Elements for Two Dimensional Unbounded Domain Problems’’, Computer and Geotechnics, 24(3): 185-206, 1999.
  • 7.Akbal,M., ’’Harmonik Yükleme Etkisi Altındaki İki Boyutlu Yapı-Zemin Etkileşimi Problemlerinin Sonlu ve Sonsuz Elemanlarla Analizi’’, Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, 2002.
  • 8.Özkan,G., ’’A Boundary Element Method for Axisymmetric Elastodynamic AnalysisÖ, Ph. D. Thesis, ODTU , 1995.