NONLINEAR STATIC AND FREE VIBRATION ANALYSIS OF DRIVEN PILES

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

In the present study, a theoretical non-linear analysis of driven piles subjected to different types of static loading is presented. The finite element method is used. The study includes two parts: static analysis and free vibration analysis. In the static analysis, the load-deflection relations are obtained by using an incremental-iterative technique based on Newton-Raphson (N-R) methods for the iteration process. The exact stiffness matrix for prismatic pile elements under moment as well as axial and lateral forces is derived in the present study. Two types of springs represent the soil effect: frictional and lateral. Geometric nonlinearity is also included in the derived stiffness matrix. In free vibration analysis, the inverse iteration method was used. The system mass matrix has been represented by using both consistent and lumped models. A test is carried out in the present study in order to find the natural frequency experimentally. In the present study, a computer program by Al-Bidairi is modified in Quick Basic 4.5 language to deal with the considered problem. This program is used to analyze several cases of piles that were tested theoretically and experimentally by others. Consequently, it is found that the average difference in results is 6.17% for static analysis and 1.57% for free vibration analysis. As a result of this investigation, several conclusions are obtained. One of these conclusions is that the lateral soil stiffness may increase the failure load of the pile under vertical load by about 7.5% for sand.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

0ea13dac-988c-435c-8984-36fdade63abc

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

1002021_1.pdf

بيانات النشر

ترجمة العنوان

التحليل اللاخطي للركائز تحت تأثير الأحمال الستاتيكية والديناميكية

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"احمد نور محمد الكعبي","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"نمير عبد الامير علوش","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

اللغة

English

المصدر والدورية

اسم المصدر

NONLINEAR STATIC AND FREE VIBRATION ANALYSIS OF DRIVEN PILES

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

في هذه الدراسة، تم تناول التحليل النظري اللاخطي للركائز المسوّقة داخل التربة والمتأثرة بأنواع مختلفة من الأحمال باستخدام طريقة العناصر المحددة (Finite Element Method). الدراسة تتضمن جزئين: تحليل استاتيكي وتحليل ديناميكي. في التحليل الاستاتيكي، علاقة القوة-التشوه أوجدت اعتمادًا على تقنية الحمل المتزايد والمسيطر عليه باستخدام تكرارات نيوتن-رافسون (Newton-Raphson) لتحقيق التوازن في نهاية كل مرحلة من مراحل التحميل. في هذه الدراسة، اشتُقت مصفوفة الجساءة للركيزة تحت تأثير العزم والقوة الجانبية بالإضافة إلى القوة المحورية، كما تضمن الاشتقاق التأثير الهندسي اللاخطي. مثّلت التربة بنوعين من النوابض: جانبية وأخرى احتكاكية. في تحليل الاهتزاز الحر، تم استخدام طريقة التكرار المعكوس (Inverse Iteration Method) لحساب التردد الطبيعي (Natural Frequency) للركائز. وقد تم التعبير عن الخواص الديناميكية باستخدام مصفوفتي الكتلة المتجمعة والكتلة المتوافقة (Lumped and Consistent Mass Matrices) للتعبير عن خواص الكتلة. عمل نموذج اختباري للفحص لغرض إيجاد التردد الطبيعي ومدى مطابقته للتحليل النظري. في هذه الدراسة، تم تطوير برنامج حاسوب بلغة (Quick Basic) لاستيعاب حالات عدة من التحميل وطرق الإسناد المختلفة، وقد تم تقييم أداء البرنامج ومدى دقته من خلال تحليل مجموعة من الأمثلة التي تتضمن بيانات لمسائل ركائز. كنتيجة للاطروحة، تم التوصل إلى عدة استنتاجات، واحدة من هذه الاستنتاجات أن الجساءة الجانبية للتربة تؤثر على حمل الفشل للركيزة، فهي تزيده بمقدار (7.5%).

كلمات الباحثين

Pile analysis, Non-linear analysis, Finite element method, Static analysis, Free vibration, Stiffness matrix, Soil lateral stiffness, Natural frequency

إشراف وإعداد

الإشراف

نمير عبد الامير علوش

الإعداد

احمد نور محمد الكعبي

الاقتباسات الببليوغرافية