New Methods for Dynamic Analysis of Structural Systems under Earthquake Loads

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 146

فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_CIVLJ-10-3_005

تاریخ نمایه سازی: 23 شهریور 1403

چکیده مقاله:

Two numerical methods are proposed for dynamic analysis of single-degree-of-freedom systems. Basics of dynamics and elementary tools from numerical calculus are employed to formulate the methods. The energy conservation principles triggered the basic idea of the first method, so-called energy-based method (EBM). It is devised for dynamic analysis of linear damped system whose damping ratio is greater than ۱%. The second method uses function approximation theory and integration scheme, and called simplified integration method (SIM). Several numerical examples are investigated through SIM. A detailed comparison is made between the proposed methods and the conventional ones. The results show that the proposed methods can estimate the dynamic response of linear damped systems with high accuracy. In the first example, the peak displacement is obtained ۶.۸۷۴۷ cm and ۶.۸۲۹۰ cm which closely approximate the highly exact response of Duhamel integral. Results show that Newmark-β method is the fastest one whose run-time is ۰.۰۰۱۹ sec. EBM and SIM computational times are ۰.۰۷۲۲ sec and ۰.۰۰۲۱sec, respectively. SIM gives more accurate estimate and convergence rate than Newmark-β method. The difference of peak displacement obtained from two methods is almost less than ۱%. Thus, SIM reliably estimates the dynamic response of systems with less computational cost.

نویسندگان

Mehdi Babaei

Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Bonab, Bonab, Iran

Maysam Jalilkhani

Engineering Faculty of Khoy, Urmia University of Technology, Urmia, Iran

Seyed Hooman Ghasemi

Department of Civil Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran

Somayeh Mollaei

Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Bonab, Bonab, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Anderson, J. C., Naeim, F. (۲۰۱۲). “Basic structural dynamics.” John ...
  • Babaei, M. (۲۰۱۳). “A general approach to approximate solutions of ...
  • Bathe, KJ. (۱۹۹۶). “Finite element procedures.” Prentice Hall, Englewood Cliffs, ...
  • Bazzi, G., Anderheggen, E. (۱۹۸۲). “The r-family of algorithms for ...
  • Benaroya, H., Nagurka, M., Han, S. (۲۰۱۷). “Mechanical vibration: analysis, ...
  • Chang, S. Y. (۲۰۰۴). “Studies of Newmark method for solving ...
  • Chopra, A. K., Goel, R. K., Chintanapakdee, C. (۲۰۰۳). “Statistics ...
  • Chopra, A. K. (۲۰۱۷). Dynamics of structures. theory and applications ...
  • Clough, RW., Penzien, J. (۱۹۹۵). “Dynamics of Structures.” Computers & ...
  • Craig, R. R., Kurdila, A. J. (۲۰۰۶). “Fundamentals of structural ...
  • Ebeling, RM., Green, RA., French, SE. (۱۹۹۷). “Accuracy of response ...
  • Gatti, P. L. (۲۰۱۴). “Applied Structural and Mechanical Vibrations: Theory ...
  • Géradin, M., Rixen, D. J. (۲۰۱۴). “Mechanical vibrations: theory and ...
  • Hall, KC., Thomas, JP., Clark, WS. (۲۰۰۲). “Computation of unsteady ...
  • He, L. (۲۰۰۸). “Harmonic solution of unsteady flow around blades ...
  • Hilber, HM., Hughes, TJR., Taylor, RL. (۱۹۷۷). “Improved numerical dissipation ...
  • Hoff, C., Pahl, PJ. (۱۹۸۸). “Development of an implicit method ...
  • Hoff, C., Pahl, PJ. (۱۹۸۸). “Practical performance of the θ۱-method ...
  • JalilKhani, M., Babaei, M., Ghasemi, S. Evaluation of the Seismic ...
  • Kazakov, K. S. (۲۰۰۸). “Dynamic Response of a Single Degree ...
  • Kurt, N., Çevik, M., (۲۰۰۸). “Polynomial solution of the single ...
  • Li, P. S., Wu, B. S. (۲۰۰۴). “An iteration approach ...
  • Mohammadzadeh, B., Noh, H. C. (۲۰۱۴). “Investigation into central-difference and ...
  • Newmark, N. M. (۱۹۵۹). “A method of computation for structural ...
  • Paz, M. (۲۰۱۲). “International handbook of earthquake engineering: codes, programs, ...
  • Paz, M. and Leigh, W. (۲۰۰۴). “Structural Dynamics: Theory and ...
  • Rahmati, MT., He, L., Wells, RG. (۲۰۱۰). “Interface treatment for ...
  • Rao, S. S. (۲۰۱۷). “Mechanical vibrations in SI units.” Pearson ...
  • Tedesco, J. W., McDougal, W. G., Ross, C. A. (۱۹۹۹). ...
  • Thomson, W. (۲۰۱۸). “Theory of vibration with applications.” CrC Press ...
  • Vamvatsikos, D., Cornell, CA. (۲۰۰۵). “Direct estimation of seismic demand ...
  • Wilson EL. (۱۹۶۸). “A computer program for the dynamic stress ...
  • Wood, WL., Bossak, M., Zienkiewicz, OC. (۱۹۸۰). “An alpha modification ...
  • Wu, B. S., Lim, C. W. (۲۰۰۴). “Large amplitude non-linear ...
  • نمایش کامل مراجع