Fulltext

Behavior of Plate on Elastic Foundation under Impact Load

تصرف الألواح المُسندة على اُسس مرنة تحت تأثير الاحمال الصدمية

Mohammed Y. Fattah --- Mohammed J. Hamood --- Sura A. Abbas

Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا
ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 4 Part (A) Engineering Pages: 1007-1027
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Abstract

In this study, nonlinear three-dimensional finite element analysis has been used to conduct a numerical investigation of the effect of applied impact load on the foundation based on sandy soil using the finite element method by ANSYS (Version 11) computer program. The 8-node brick elements are used to represent the concrete of foundation and the soil under the foundation which are denoted by Solid 65 for concrete and Solid 45 for the soil and the interface is modeled by using three-dimensional surface-to-surface (Target 170 and Contact 174) contact elements connected with concrete and soil. As a case study, a concrete foundation with dimensions (3×3×0.3) m placed on the soil 15 m deep and 9 m away from the edge of foundation is subjected to impact load. A parametric study is carried out to investigate the effect of several parameters including: foundation dimensions (geometry) and amplitude of impact load.It was concluded that as the foundation thickness increases, the time for maximum displacement to take place increases due to geometrical damping induced by the foundation. When the length of foundation increases, the oscillation of vertical displacement decreases, which means that the foundation becomes more stable.

في هذه الدراسة تم استعمال طريقة العناصر المحددة ثلاثية الابعاد اللاخطية لتحري تأثير الحمل الصدمي على الاُسس المُسندة على تربة رملية بالاستفادة من برنامج (ANSYS) الاصدار الحادي عشر. حيث اُستخدمت عناصر طابوقية ثلاثية الابعاد ذات ثمانية عقد لتمثيل سلوك خرسانة الاُسس (Solid 65) وتم تمثيل سلوك التربة أسفل الأساس باستخدام عنصر (Solid 45) أما منطقة التلامس بين سطح الخرسانة وسطح التربة فتم تمثيلها باستخدام عناصر التلامس سطح الى سطح (Target 170 & Contact 174) مربوطة بكل من الخرسانة والتربة. ولدراسة حالة محددة، مثل أساس خرساني بأبعاد ( 3× 3 × 0.3 ( م يستند على تربة تمتد لغاية عمق 15 م و جانبياً لمسافة 9 م من حافة الأساس وعُرض الى احمال صدمية. تم التحري عن تأثير عدة عوامل بضمنها أبعاد الأساس و القيمة القصوى للحمل الصدمي. وقد أظهرت النتائج انهُ مع زيادة سمك الاساس يزداد الزمن اللازم لحدوث الازاحة القصوى نتيجة الاخماد الهندسي الذي يحتويه الاساس. وعندما يزداد طول الاساس يقل التذبذب في الازاحة الشاقولية مما يعني أن الاساس أصبح أكثر استقراراً.

Keywords

Plate --- Elastic Foundation --- Impact Load --- Finite Elements