Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. 2015; 21(3): 103-108 | DOI: 10.5505/pajes.2014.77486

Time History Analysis of Structures on Vlasov Type Elastic Subgrade

Onur Avcýoðlu, Engin Orakdöðen
Department Of Civil Engineering, Ýstanbul Technical University, Ýstanbul, Turkey

The Winkler soil model is generally considered as a subgrade model in analysis of structures under static or earthquake loads. In this soil model, it is assumed that the soil stresses are proportioned to soil displacements at the same points i.e. the interaction between the neighboring soil points is neglected. Vlasov soil model which is more realistic soil model assumes that differantial equilibrium equation may be represented by a second parameter together with the Winkler parameter as a first parameter so as to the interaction between neighboring soil points can be considered. Furthermore, the effect of subgrade height and the effect of outher zone of the foundation can also be considered in the analyses by the Vlasov soil model. Vlasov parameter or so called second parameter represents the shear deformation effects of the subgrade soil. General purpose structural analysis and design programs can not consider the second parameter of the Vlasov model, but this parameter may be indirectly considered by the adaptation of Mindlin plate elements as soil elements in the libraries of the mentioned programs by changing the elastic properties of the materials. In this time however, the second parameter cannot be correctly considered as some soil parameters may change between the time intervals of time history analysis. In the computer code which is devoloped for time history analysis of structures on Vlasov foundation, necessary soil parameters may be updated between the time intervals and more realistic results may be obtained. For the comparison, choosen structural systems are analyzed by the developed computer code and the results are compared with those obtained by a general purpose structural analysis program before, so as to show the effects of the mentioned soil parameters on time history analyses.

Keywords: Two parameter soil, Vlasov soil model, Winkler soil model, Time history analysis, Soil-structure interaction

---

Vlasov Zeminine Oturan Yapýlarýn Zaman Taným Alanýnda Analizi

Onur Avcýoðlu, Engin Orakdöðen
Ýstanbul Teknik Üniversitesi Ýnþaat Fakültesi, Yapý Mühendisliði Anabilim Dalý, Ýstanbul

Yapýlarýn statik yükler ve deprem etkileri altýndaki analizlerinde zemin modeli olarak genellikle Winkler modeli olarak bilinen model esas alýnmaktadýr. Bu modelde, bir noktadaki zemin gerilmesinin ayný noktadaki yer deðiþtirme ile doðru orantýlý olduðu kabul edilmekte, noktalar arasýndaki etkileþim terkedilmektedir. Bu zemin modelinden daha gerçekçi olan Vlasov zemin modeli, Winkler modeline ek olarak zemini ikinci bir parametre ile modellemekte, böylece noktalar aralarýndaki etkileþim de bir ölçüde dikkate alýnabilmektedir. Bu modelde ayrýca temel altýndaki zemin tabakasý kalýnlýðýnýn ve temel dýþýnda kalan zemin bölgesinin hesaba etkisi de göz önüne alýnabilmektedir. Vlasov zemin modelinde Ýkinci parametre olarak da adlandýrýlan parametre zemindeki kayma etkilerini ifade etmektedir. Tasarým sýrasýnda kullanýlan genel amaçlý yazýlýmlar zemin davranýþýna ait ikinci parametreyi hesaba doðrudan katamamakta, ancak program kütüphanelerinde bulunan bazý sonlu eleman modelleri probleme adapte edilmek ve zemin eleman olarak kullanýlmak suretiyle dolaylý olarak gözünün alýnabilmektedir. Ancak, bu durumda Zaman Taným Alanýnda yapýlan analizler sýrasýnda her adýmda zemin parametrelerinin güncellenmesi gerektiðinden ikinci parametrenin hesaba tam olarak alýnmasý mümkün deðildir. Bu çalýþma kapsamýnda geliþtirilen bilgisayar yazýlýmýnda ise, her bir zaman artýmý sýrasýnda zemin parametreleri güncellenmekte ve gerçeðe daha yakýn sonuçlar elde edilmektedir. Bu amaçla seçilen yapý modelleri, geliþtirilen program yardýmý ile çözülmüþ ve daha önce genel amaçlý bir bilgisayar programý ile çözülen örnekte söz konusu parametrenin hesaplar üzerindeki etkisi tartýþýlmýþtýr.

Anahtar Kelimeler: Ýki parametreli zemin, Vlasov zemin modeli, Winkler zemin modeli, Zaman taným alanýnda analiz, Yapý zemin etkileþimi

---