Constantinescu Sorina - Rezumat

Rezumat teza de doctorat ing. Sorina Constantinescu

Pagina 0 din 16

Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti

UNIVERSITATEA TEHNIC DE CONSTRUCII BUCURETI

Facultatea ........................................................................

TEZ DE DOCTORAT Rezumat

Contribuii asupra compatibilitii structurii construciilor cu terenul de fundare

considernd extinderea zonelor de cedare

plastic

Doctorand

Ing. Sorina CONSTANTINESCU

Conductor tiinific

Prof. univ. dr. ing. Anton CHIRIC

BUCURETI 2012


Pagina 1 din 16

Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti

UNIVERSITATEA TEHNIC DE CONSTRUCII BUCURETI

Facultatea ..............................................................

Titularul prezentei teze de doctorat a beneficiat pe ntreaga perioad a studiilor universitare de doctorat de burs atribuit prin proiectul strategic Sprijin doctoral pentru doctoranzii n Ingineria Mediului Construit, beneficiar UTCB, cod POS DRU/88/1.5/S/57351, proiect derulat n cadrul Programului Operaional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane, finanat din Fondurile Structurale Europene, din Bugetul Naional i cofinanat de ctre Universitatea Tehnic de Construcii Bucureti.

TEZA DE DOCTORAT

Rezumat

Contribuii asupra compatibilitii structurii construciilor cu terenul de fundare

considernd extinderea zonelor de cedare

plastic

Doctorand

Ing. Sorina CONSTANTINESCU

Conductor de doctorat

Prof. univ. dr. ing. Anton CHIRIC

BUCURETI 2012


Pagina 2 din 16


Pagina 3 din 16

CUPRINS

1 Introducere

1.1 Situaia general 1.2 Scopul tezei

1.3 Alctuirea tezei 2 Dinamica ansamblului teren de fundare-structur 2.1 Generaliti i obiective 2.2 Comportarea structurii n condiii dinamice 2.2.1 Moduri de vibraie 2.2.2 Mecanisme de plastificare

2.3 Terenul de fundare, filtru al aciunii seismice 2.3.1 Unde seismice n terenul de fundare

2.3.2 Oscilaiile terenului 2.3.3 Micarea seismic i caracteristicile geologice ale terenului 2.3.4 Spectrul Fourier al amplitudinilor. Amplificarea efectelor seismice

2.3.5 Interaciunea teren structur. Exemple din practic 3 Proprietile terenului de fundare 3.1 Generaliti i obiective 3.2 Parametrii statici i dinamici 3.2.1 Parametrii G i h pentru nisip i argil 3.2.2 Modulul de elasticitate transversal al nisipului. Metode statice i dinamice 3.2.3 Factori care influeneaz parametrii dinamici ai nisipului 3.2.4 Factori care influeneaz parametrii dinamici ai argilei 3.2.5 Convoluia parametrilor micrii terenului 3.3 Modelarea aciunilor asupra terenului de fundare 4 Cedarea terenului de fundare

4.1 Generaliti i obiective 4.2 Comportarea terenului de fundare n domeniul postelastic

4.2.1 Etapele de dezvoltare a zonelor plastice i presiuni caracteristice 4.2.2 Ipoteze de plastificare. Calculul presiunii plastice

4.2.3 Ipoteze de cedare. Calculul presiunii critice

4.3 Cedarea terenului prin extinderea total a zonelor plastice 4.3.1 Elemente teoretice

4.3.2 Lichefierea ca interaciune teren-structur. Studii de caz 4.3.3 Lichefiere. Observaii asupra comportrii terenului i rezultate experimentale 5 Studii comparative de analiza extinderii zonelor de cedare plastic pentru diferite tipuri de structuri

5.1 Studiul de caz 1:

5.2 Studiul de caz 2





6. Concluzii i contribuii personale 6.1 Concluzii

6.2 Contribuii personale Abstract

Bibliografie


Pagina 4 din 16

1.Introducere

1.1 Situaia general n practica inginereasc din ara noastr i chiar pe plan internaional dimensionrile i verificrile aferente suprastructurii i infrastructurii construciilor sub aciunile induse de seism sunt tratate separat. Considerarea dublei interaciuni: teren-fundaie i fundaie-suprastructur poate conduce la o proiectare raional din punct de vedere al comportrii construciilor la solicitri dinamice. 1.2 Scopul tezei

Teza dorete s evidenieze importana studierii terenului de fundare i a structurii n interaciune. 1.3 Alctuirea tezei 2. Dinamica ansamblului teren de fundare-structur 2.1 Generaliti i obiective 2.2 Comportarea structurii n condiii dinamice 2.2.1 Moduri de vibraie Structura n interaciune cu terenul de fundare, n condiii dinamice prezint deplasri, rotiri (corespunztoare modurilor proprii de vibraie), precum i incursiuni n domeniul postelastic. n proiectarea curent se pot lua n considerare primele trei moduri proprii de vibraie, deoarece acestea arat deplasrile i rotirile maxime ale structurii. ntr-un studiu mai complex, poate fi analizat i comportarea structurilor n modurile superioare de vibraie. 2.2.2 Mecanisme de plastificare

2.3 Terenul de fundare, filtru al aciunii seismice 2.3.1 Unde seismice n terenul de fundare

Undele seismice care se propag nuntrul mediului, cunoscute i ca unde de adncime, sunt de dou feluri: unde longitudinale (de dilatare), i unde transversale (de forfecare).Undele seismice care se propag n apropierea suprafeei se numesc unde superficiale; acestea sunt undele Rayleigh i undele Love. Viteza de propagare a undelor longitudinale este mai mare dect cea a undelor transversale, aa c primele menionate sunt definite ca unde primare (undele P), i celelalte ca unde secundare (undele S).

nregistrarea micrii seismice este fcut n trei direcii ortogonale (dou orizontale i una vertical).

Figura 2.3.5 Modul de propagare al undelor Rayleigh n mediu

elastic

Figura 2.3.3 Propagarea undelor P i S (dup [W3])

Figura 2.3.7 Deformarea terenului datorat undelor Love

Acceleraia prezint o perioad sensibil mai scurt dect viteza, i mult mai scurt dect deplasarea. Acest lucru se justific prin faptul c viteza i acceleraia sunt obinute prin derivarea expresiei deplasrii; ca exemplu, vom presupune c micarea este de tip armonic: u(t)=A*sin t (2.3.18) unde A este deplasarea, este pulsaia micrii, iar t este timpul; viteza este: (t)=A**cos t (2.3.19) iar expresia acceleraiei: (t)=A*2*sin t (2.3.20) Puntem trage concluzia c pentru perioade scurte (frecvene nalte), amplitudinea acceleraiei atinge valori mari, iar pentru perioade lungi (frecvene joase), amplitudinea deplasrii este considerabil. Acest lucru are importan n comportarea structurilor, ceea ce justific alctuirea spectrului tripartit.


Pagina 5 din 16

2.3.2 Oscilaiile terenului Soluia ecuaiei de propagare a undelor S

2

2

2

2

z

uv

t

us

(2.3.35)

se va scrie ca o funcie armonic n numere reale: u(z,t)=A(z)*sin(t) (2.3.36)

sV

zAzA

cos2 i t

V

zAA

s

sincos2

Cel mai simplu mod de amplificare al micrii este definit de amplitudinea de la suprafa i de la roca de baz (pentru z=H);

sV

HHzA

zA

bazalamiscariiaAmlitudine

rafatalamiscariieaAmplitudinFEAmp

cos

10

___

sup___)(

(2.3.41)

Figura 2.3.19 arat variaia amplificrii cu H/Vs. Amplificarea variaz cu frecvena micrii i cu grosimea stratului de sedimente. Amplificarea maxim, de la rezonan, apare pentru

*2

11

sV

H n care n=1, 2, 3. Dac ,

2

sV

H ,

2H

Vs frecvena=H

Vs

42

i

2

24

V

HT .

Amplificarea nseamn c amplitudinea micrii de la suprafa este de Amp(E+F) ori mai mare dect cea de la roca de baz.

Figura 2.3.19 Amplificarea micrii n terenul ideal elastic (dup [T2])

2.3.3 Micarea seismic i caracteristicile geologice ale terenului Cel mai important element legat de influena condiiilor geologice este compoziia spectral a micrii seismice, care pune n eviden modificarea factorilor anterior menionai i mecanismul de focar al seismului, corelat cu magnitudinea.

Micarea terenului n zona contactului cu fundaia unei structuri este important pentru comportarea acesteia, de aceea este necesar nelegerea corect a fenomenului. Cele dou roluri ale terenului de fundare vor fi prezentate dup cum urmeaz: - filtru dinamic al micrii seismice care vine de la surs; - reazem deformabil pentru structur.

Figura 2.3.20 Rolul terenului n micarea seismic

Pentru transformarea parametrilor undelor seismice de la roca de baz la suprafaa terenului, se foloseste termenul convoluie, i pentru transformarea invers, se foloseste cuvntul deconvoluie.


Pagina 6 din 16

2.3.4 Spectrul Fourier al amplitudinilor. Amplificarea efectelor seismice

Spectrul Fourier de amplituduini al unui eveniment seismic, ntr-un punct al suprafeei stratului, exprim continuul de frecvene al micrii seismice, precum i amplificarea datorat componentei dinamice. Spectrul Fourier poate fi obinut prin nlocuirea micrii reale a terenului, nregistrat, cu un numr infinit de componente sinusoidale, cu diferite frecvene i faze. Suprapunnd toate componentele sinusoidale, variabile n timp, se obine micarea seismic iniial. Dac se cunoate variaia acceleraiei aH(t) la baza depozitului geologic (z=H), putem evalua transformata Fourier a acceleraiei la suprafaa liber a terenului F0(), folosind transformata FH(), i funcia de transfer T(), numit de asemenea funcia de balans, conform cu:

HFTF *0 (2.3.54) Cunoscnd funcia de transfer a mediului de propagare, determinat prin metode teoretice, transformata Fourier invers permite calculul variaiei acceleraiei la suprafaa liber a terenului, permindu-ne s aflm filtrarea dinamic a depozitului geologic. Variaia acceleraiei la suprafaa liber este:

deFta ti002

1 (2.3.55)

Aceste ecuaii relev procesul de convoluie al acceleraiei seismice de la roca de baz la suprafaa liber. Procesul de deconvoluie nseamn determinarea variaiei acceleraiilor la nivelul rocii de baz, conform cu variaia acceleraiilor la suprafaa liber, folosind funcia de transfer invers (sau impedana generalizat) aa c:

01 * FTFH

(2.3.57)

deFta tiHH2

1 (2.3.58)

2.3.5 Interaciunea teren-structur. Exemple din practic Figura 2.3.24 prezint trei tipuri de cldiri care s-au comportat diferit n timpul unui seism: una cu structura din lemn a fost distrus complet, alta, construit n 1960 s-a prbuit, din cauza apariiei unui mecanism de etaj, iar alta, din 1990, construit dup codurile noi, a rmas intact. Casele tradiionale prezentau perei groi din lemn i pmnt compactat, aa cum este artat n figura 2.3.25, cu rigiditate la for tietoare mai mare dect o cas de lemn obisnuit. n figur observm o cas de acest fel n partea dreapt precum i o cas tradiional de lemn n partea stng. Casa cu structur rigid (tradiional) a fost avariat considerabil, iar cea din lemn a avut degradri minore; aceast diferen remarcabil poate fi cauzat de diferene structurale, pentru c distana dintre cele dou cldiri era de 30m, iar condiiile de teren i natura micrii seismice erau foarte asemntoare. Se poate presupune c cldirea rigid a fost avariat din urmtoarele motive: - zona unde se aflau cele dou cldiri prezenta teren rigid, alctuit n special din pietriuri, i din cauza rigiditii, perioada proprie a terenului a fost scurt n aceast zon; - casa cu structur rigid, a avut i perioada proprie scurt, aa c au intervenit fenomenele de rezonan, rspunsul seismic al structurii a fost amplificat; dar casele din lemn sunt n general flexibile, iar perioadele lor proprii sunt lungi, deci nu poate aprea fenomenul de rezonan. De aceea, interaciunea teren-structur, n sensul compatibilitii ntre perioada proprie a terenului i a structurii este important. Mai multe case din lemn sunt avariate n zonele unde terenurile sunt compuse din sedimente recente, acolo erau lacuri i mlatini. Avariile sunt mai putin semnificative acolo unde predomin terenurile rigide, i aceasta indic importana condiiilor locale de teren n extinderea avariilor.


Pagina 7 din 16

Figura 2.3.24 Cldiri avariate i neavariate n Kobe (1995)

[4]

Figura 2.3.25 Contrast n extinderea avariilor ntre casele

de lemn i casele rigide [T2]

3. Proprietile terenului de fundare 3.1 Generaliti i obiective 3.2 Parametrii statici i dinamici 3.2.1 Parametrii dinamici pentru nisip i argil

Figura 3.2.1 Efectele discretizrii pmntului asupra

nonliniaritii n termenii variaiei modulului de forfecare odat cu amplitudinea deformaiei (dup [Y2])

Figura 3.2.2 Efectele discretizrii pmnturilor asupra

nonliniaritii, n termenii variaiei fraciunii din

amortizarea ctitic odat cu amplitudinea deformrii

(dup [Y2])

Parametrii dinamici ai pmnturilor sunt modulul de elasticitate transversal (G) i fraciunea din amortizarea critic (h). 3.2.2 Modulul de elasticitate transversal al nisipului. Metode statice i dinamice 3.2.3 Factori care influeneaz parametrii dinamici ai nisipului

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1E-06 0.00001 0.0001 0.001 0.01 0.1 1

deformatie tangentiala

G /

G0 argila

nisip

pietris

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

1E-06 0.00001 0.0001 0.001 0.01 0.1 1

deformatie tangentiala

fracti

un

e d

in a

mo

rtiz

are

h

nisip

pietris

argila

Figura 3.2.11 Efecte ale tipului de pmnt asupra

G/Gmax (dup [I3]) Figura 3.2.12 Fraciunea din amortizarea critic pentru

diferite tipuri de pmnturi (dup [K3])

3.2.4 Factori care influeneaz parametrii dinamici ai argilei

3.2.5 Convoluia parametrilor micrii terenului Convoluia a fost studiat pe ase feluri de pmnturi: trei tipuri de argile i trei de nisip; acestea au caracteristicile din tabelul 3.2.2


Pagina 8 din 16

Tabel 3.2.2 Caracteristici geotehnice

Argile

Nr E (KN/m2) Ic e c Ip

(1) 34000 0.75-1 0.45 0.35 25 10


Pagina 9 din 16

Figura 5.2.4. Alctuirea 3D a structurii n cadre

[C5]

Figura 5.2.5. Alctuirea 3D a structurii cu perei

[C5]

Figura 5.2.2. Alctuirea n plan a structurii n

cadre [C5]

Figura 5.2.3. Alctuirea n plan a structurii cu

perei [C5]

5.2.11 Dezvoltarea zonelor de cedare plastic n terenul de fundare

Figura 5.2.46 Dezvoltarea zonelor

plastice iniiale (stadiu static) (cadre)


plastice (stadiu static) dup primul eveniment seismic (cadre)


plastice (stadiu static) dup al doilea eveniment seismic (cadre)


plastice iniiale (stadiu static) (pereti)


plastice (stadiu static) dup primul eveniment seismic (pereti)


plastice (stadiu static) dup al doilea eveniment seismic (pereti)

5.2.12. Interpretarea rezultatelor obinute - Se observ creterea numrului de puncte plastice, ncepnd de sub colurile cldirii, ariile zonelor plastice se dezvolt considerabil att n cazul solicitrilor statice ct i dinamice, se ajunge la unirea zonelor plastice sub centrul ei, i chiar la extinderea zonelor de plastificare pn la baza depozitului geologic pentru solicitrile statice. Plastificarea terenului este mai evident n cazul structurii cu perei. Acest fenomen poate fi explicat prin diferena de greutare dintre cele dou tipuri de structuri.

5.3 Studiul de caz 3: Studiu comparativ despre interaciunea teren-structur, a cldirilor din zidrie confinat, de diferite nlimi 5.3.1. Descrierea cldirilor

Figura 5.3.2. Plan cofraj

planseu nivel curent [C6] Figura 5.3.3 3D pentru

cldirea S (subsol) +P (parter) +2E (etaje) [C6]

Figura 5.3.4. 3D pentru

cldirea S+P+3E [C6] Figura 5.3.5. 3D pentru

cldirea S+P+4E [C6]

5.3.6. Dezvoltarea zonelor de cedare plastic n terenul de fundare


Pagina 10 din 16


plastice n primul eveniment

seismic (4E)


plastice n al doilea eveniment

seismic (4E)


plastice n al treilea eveniment seismic

(4E)


plastice iniiale (stadiu static) (4E) Figura 5.3.45 Dezvoltarea zonelor

plastice (stadiu static) dup primul eveniment seismic (4E)


plastice (stadiu static) dup al doilea eveniment seismic (4E)



seismic (3E)



seismic (3E)



(3E)






Figura 5.3.41 Dezvoltarea

zonelor plastice n primul

eveniment seismic (2E)



seismic (2E)



(2E)







Pagina 11 din 16

5.3.7 Interpretarea rezultatelor obinute Dezvoltarea zonelor plastice, pe msura scderii valorilor parametrilor terenului de fundare (modul de elasticitate, coeziune, unghi de frecare interioar) este evident att n cazul solicitrilor dinamice (figurile 5.3.35 5.3.43), ct i statice (figurile 5.3.44 5.3.52) Se observ creterea numrului de puncte plastice, ncepnd de sub colurile cldirii, ariile zonelor plastice se dezvolt considerabil att n cazul solicitrilor statice ct i dinamice. Pentru cazul de ncrcare static, acestea tind s se uneasc sub centrul cldirii. Plastificarea terenului este mai evident cu ct regimul de nlime al cldirilor crete. 5.4 Studiul de caz 4: Studiu comparativ. Interaciunea teren-structur. Cldiri din beton armat, cu regim mare de nlime 5.4.1. Problema general 5.4.2. Descrierea cldirilor

Figura 5.4.2. Plan elemente

structurale etaj curent [C7] Figura 5.4.3. 3D pentru cldirea B

[C7] Figura 5.4.4. 3D pentru cldirea M

[C7]

5.4.5 Evaluarea eforturilor din terenul de fundare

Pentru a compara comportarea celor dou feluri de fundaii n interaciune cu terenul, au fost calculate eforturile (x, y, z, xz, xy, yz) i tasrile (), generate de cele dou feluri de substructuri. Pentru fiecare grafic este menionat gruparea de ncrcri folosit; (M) nseamn fundaie radier, (B) fundaie cu grinzi continue.

Valorile medii ale eforturilor din

teren, generate de ncrcrile din diferite combinaii, sunt prezentate n graficul de mai jos, unde (1) este z, gruparea folosit este GF, (2) nseamn x, (4) reprezint xz, (6) este yz, combinaia de ncrcri este GSX, (3) se refer la y, (5) xz, (7) este yz, (8) nseamn xy, i gruparea lor de ncrcri GSY.

Figura 5.4.47. Eforturi n terenul de fundare [C7]



plastice n primul eveniment seismic Figura 5.4.42 Dezvoltarea zonelor


seismic


plastice n al treilea eveniment

seismic


Pagina 12 din 16


plastice iniiale (stadiu static) Figura 5.4.45 Dezvoltarea zonelor

plastice (stadiu static) dup primul eveniment seismic


plastice (stadiu static) dup al doilea eveniment seismic

5.4.7. Interpretarea rezultatelor obinute -Eforturile de sub fundaia de tip radier sunt mai mici dect cele corespunztoare variantei cu grinzi de fundare.

- Din punct de vedere al dezvoltrii zonelor plastice, ambele cldiri se comport similar, indiferent de tipul de fundaie. Se observ creterea numrului de puncte plastice, ncepnd de sub colurile cldirii, ariile zonelor plastice se dezvolt considerabil att n cazul solicitrilor statice ct i dinamice. Pentru cazul de ncrcare static, acestea se unesc sub centrul cldirii, i se extind pn la baza depozitului geologic.

5.5 Studiul de caz 5: Interaciune teren-structur. Cldire din zidrie confinat, cu regim mediu de nlime. Regim de solicitare static i dinamic 5.5.1. Problema general Studiul prezint comportarea unei cldiri rigide n interaciune cu terenul de fundare moale. 5.5.2. Descrierea cldirii

Figura 5.5.2. Plan elemente structurale nivel curent [C8] Figura 5.5.3. Imagine 3D a cldirii [C8]




seismic


zonelor plastice n al doilea

eveniment seismic


zonelor plastice n al treilea

eveniment seismic


plastice iniiale (stadiu static) Figura 5.5.26 Dezvoltarea zonelor

plastice (stadiu static) dup primul eveniment seismic


plastice (stadiu static) dup al doilea eveniment seismic

5.5.7. Interpretarea rezultatelor obinute - Se observ creterea numrului de puncte plastice, ncepnd de sub colurile cldirii, ariile zonelor plastice se dezvolt considerabil att n cazul solicitrilor statice ct i dinamice. Pentru cazul de


Pagina 13 din 16

ncrcare static, acestea se unesc sub centrul cldirii, i se extind pn aproape de baza depozitului geologic.

5.6 Studiul de caz 6: Cldiri cu regim mediu i ridicat de nlime n interaciune cu terenul de fundare. Parametrii dinamici i eforturi n teren 5.6.1. Problema general Acest studiu reprezint o comparaie ntre comportarea a dou structuri n interaciune cu terenul de fundare.

5.6.2. Descrierea cldirilor

Figura 5.6.1 Plan

elemente structurale (M)

[C9]

Figura 5.6.3 Vedere 3D

cldire (M) [C9] Figura 5.6.2. Plan

elemente structurale

(H) [C9]

Figura 5.6.4 Vedere 3D cldire (H) [C9]

5.6.5. Evaluarea eforturilor din terenul de fundare

Figura 5.6.17. Acceleraia

terenului i structurii (M) [C9] Figura 5.6.19. Viteza terenului i

structurii (M) [C9] Figura 5.6.21. Deplasarea

terenului i structurii (M) [C9]

Figura 5.6.18. Acceleraia

terenului i structurii (H) [C9] Figura 5.6.20. Viteza terenului i

structurii (H) [C9] Figura 5.6.22. Deplasarea

terenului i structurii (H) [C9]

n figurile 5.6.17 pn la 5.6.22, linia albastr reprezint valoarea parametrilor dinamici de la roca de baz, (A), cea roie este pentru suprafaa terenului (C) i cea verde este pentru vrful cldirilor (D).

5.6.6. Dezvoltarea zonelor de cedare plastic n terenul de fundare Acest fenomen este foarte bine evideniat n diagramele care prezint dezvoltarea zonelor plastice, n condiii de solicitare static (figurile 5.6.29 pn la 5.6.34).


zonelor plastice iniiale (stadiul static)


plastice (stadiul static) dup primul eveniment seismic


plastice (stadiul static) dup al doilea eveniment seismic


Pagina 14 din 16


zonelor plastice iniiale (stadiul static)


plastice (stadiul static) dup primul eveniment seismic


plastice (stadiul static) dup al doilea eveniment seismic

5.6.7.Interpretarea rezultatelor obinute - Fenomenul de convoluie, exprimat prin deplasrile terenului i structurii arat o cretere de 33% de la baza depozitului geologic (A) pn la suprafaa terenului (C), pentru ambele cazuri; din punctul (A) pn la vrful cldirii (D), valorile deplasrilor cresc cu 56% pentru (H) i cu 400% pentru (M);

- Viteza terenului i structurii crete din punctul (A) n punctul (C) cu 25% pentru ambele cldiri, iar din punctul (A) n (D) cu 45%, pentru H i cu 350% pentru M; - Acceleraiile terenului i structurii cresc cu 25% din punctul (A) n (C), n ambele situatii, i de la A la D cu 25% pentru H i 150% pentru M; - Terenul de fundare este destul de rigid, aa c interacioneaz mai bine cu o structur flexibil, cum este (H), dect cu una rigid (M); - Se observ creterea numrului de puncte plastice, ncepnd de sub colurile cldirii, ariile zonelor plastice se dezvolt considerabil att n cazul solicitrilor statice ct i dinamice. Pentru cazul de ncrcare static, acestea se unesc sub centrul cldirilor, i se extind pn aproape de baza depozitului geologic.

- n cazul solicitrilor dinamice, zona plastic este mult mai dezvoltat lng cldirea M dect lng H, aa cum este observat din numrul i distribuia punctelor plastice. 6. Concluzii i contribuii personale 6.1 Concluzii

Cei mai importani factori care influeneaz comportamentul terenului de fundare n timpul evenimentelor seismice puternice sunt:

- caracteristicile seismului (intensitatea, acceleraia maxim, magnitudinea, durata micrii seismice, distana epicentral, adncimea focarului) - caracteristicile geologice ale mediului de propagare, ntre surs i suprafa, care influeneaz viteza i modul de propagare a undelor seismice, n special a celor secundare; - condiiile geologice locale ale terenului (grosimea straturilor, nivelul apei subterane); - caracteristicile fizico-mecanice i dinamice ale terenului (proprietile mecanice, unghiul de frecare, porozitate, perioada fundamental). n ceea ce privete armonizarea structurilor cu terenul de fundare: - depozitele geologice moi (cu module de elasticitate reduse) prezint perioade de vibraie mari, aa c ele nu sunt potrivite ca terenuri de fundare pentru structuri zvelte, sau flexibile (cu perioade de vibraie mari); - terenurile rigide nu sunt favorabile structurilor cu perioade proprii mici;

- n timpul unui eveniment seismic poate aprea fenomenul de amplificare dinamic (chiar dac rezonana este un fenomen teoretic), care duce la avarii serioase ale structurii. Proprietile dinamice ale pmnturilor: - pentru un material elastic, valoarea modulului de elasticitate transversal nu este afectat de variaia amplitudinii deformaiei, iar fraciunea din amortizarea critic se menine nul; - valoarea modulului de elasticiate transversal scade iar a fraciunii din amortizarea critic crete, odat cu creterea amplitudinii deformaiei, cu att mai repede cu ct pmntul prezint o discretizare mai mare;

- pentru nisip i pietri fr pri fine, particulele nu sunt legate, ele i menin contactul prin greutate proprie i frecare, aceast situaie se numete discretizare maxim; - valoarea efortului efectiv din nisip i din pietri afecteaz nonliniaritatea, efortul crescut reduce nonliniaritatea, crescnd interaciunea dintre particule, i efortul redus o crete;


Pagina 15 din 16

- argilele cu indice de plasticitate mare (IP) au conexiunea mai ridicat ntre particule dect cele cu plasticitate mai redus, iar aceasta conexiune este generat nu numai de forele de contact dintre particule, dar de asemenea de interaciunile electrice i chimice, ca urmare nonliniaritatea argilelor nu este foarte semnificativ; - n cazul nisipurilor, odat cu numrul de cicluri de ncrcare-descrcare, G crete, iar h scade; la argile, n aceleai condiii, valorilor ambilor parametrii scad, aa se manifest relaxarea argilelor, care se msoar prin indicele de degradare; - valoarea modulului G poate fi determinat fie prin metode statice (formule sau msurtori ale deformaiilor) sau dinamice (msurarea vitezei undelor secundare); n mod obinuit G static


Pagina 16 din 16

- studiul modului de extindere a zonelor de cedare plastic prin considerarea cedrii progresive a terenului de fundare;

- studii comparative asupra interaciunii teren-structur, pentru tipuri de cldiri foarte des ntlnite n practic. Abstract

Bibliografie selectiv [A2] Afifi S.S., Richard F.E. Stress-history effects on shear modulus of soils (1973) Soil Found, Vol 13. nr 1 pp 77-95

[C6] Constantinescu S. Comparative study about the interaction between soil and structure, for masonry buildings of different heights (2012) Mathematical modeling in civil engineering, Volum 8 No. 2 U.T.C.B. Bucureti [C7] Constantinescu S. Comparative study. Interaction between soil and structure. Concrete buildings with different kinds of foundations (2012) Mathematical modeling in civil engineering, Volum 8 No. 3 U.T.C.B. Bucureti [C8] Constantinescu S. Soil structure interaction. Medium height confined masonry buildings. Static and dynamic loading (2013) Mathematical modeling in civil engineering, Volum 9 No. 1 U.T.C.B. Bucureti [C9] Constantinescu S. Medium and high buildings in interaction with foundation bearing soil. Dynamic parameters and soil stresses (2013) Mathematical modeling in civil engineering, Volum 9 No. 2 U.T.C.B. Bucureti [C10] Constantinescu S. Convolution of dynamic parameters in clay and sand Mathematical modeling in civil engineering, Volum 9 No. 3 U.T.C.B. Bucureti [D1] Dobry R., Vucetic M. Dynamic properties of seismic response of soft clay deposits (1987) Proc Intern Symp Geotech Soft Soils, Vol 2 pp 51-87

[H2] Hardin B.O. The nature of stress of stress-strain behavior for soils (1978) ASCE Geotech Div. Speciality Conf Earth Soil Dynam, Vol 1 pp 3-90

[H3] Hardin B.O., Black W.L. Vibration modulus of normally consolidated clay (1970) Proc ASCE Vol 94, SM2, pp 353-369

[I1] Idriss I.M., Dobry R., Singh R.D. Nonlinear behavior of soft clays during cyclic loading (1978) Proc ASCE Vol 104 GT 12, pp 1427-1447 [I2] Ifrim M. Dinamica structurilor i inginerie seismic (1984) Bucureti [I3] Imaku M., Fukutake K. Dynamic shear modulus and damping ratio of gravel materials (1986) Proc 21th Annual Convention of JSSMFE pp 509-512

[I4] Ishihara K. Stability of natural deposits during earthquakes (1985) Theme lecture, 11th ICSMFE, San Francisco, Vol 1, pp 321-376

[K2] Kokusho T. Dynamic soil properties and nonlinear seismic response of ground (1982) Tez de doctorat, Universitatea din Tokyo

[K3] Kokusho T. In-situ dynamic soil properties and their evaluations (1987) Proc 8th Regional Conf Soil Mech Found Eng Vol 2 pp 215-240

[K4] Kokusho T., Yoshida Y, Esahi Y. Dynamic properties of soft clay for wide strain range (1982) Soil Found Vol 22 Nr 4 pp 1-18

[M1] Matsuda I., Wada S., Miyano M. The relation between subsoil conditions and the collapse rate of wooden houses due to the great Kanto Earthquake (1978) J. Geography, Tokyo Geographical Society, Vol 87, Nr 5, pp 14-23

[T2] Towhata I. Geotechnical earthquake engineering (2007) Tokyo [W3] Wiley J. Geotechnical Engineering Handbook , Volume1-3, (2002) [Y2] Yasuda S., Yamaguchi I. Dynamic shear modulus of sand obtained from laboratory and in situ tests (1984) Symp Monitoring Deformation and Strength of Sand and Sandy Ground, JSSMFE pp 115-118

[Y3] Yoshimi Y., Tokimatsu K. Settelemt of buildings on saturated sand (1977) Soil and Found 17(1) pp 23-38

[4] http://www.georesources.co.uk/kobehigh.htm (21.06.2012)

[7] http://peer.berkeley.edu/products/strong_ground_motion_db.html (10.01.2012)

[8] http://en.wikipedia.org/wiki/Soil_liquefaction (22.06.2012)

Date post:	01-Oct-2015
Category:	Documents
Upload:	janamargarint
View:	178 times
Download:	1 times

Constantinescu Sorina - Rezumat

Documents