Institute of Earthquake Engineering and Engineering Seismology

Permanent URI for this communityhttps://repository.ukim.mk/handle/20.500.12188/26

Browse

Search Results

Now showing 1 - 10 of 20

Some of the metrics are blocked by your
consent settings
SEISMIC SOIL-STRUCTURE INTERACTION EFFECTS ON A HIGH RISE RC BUILDING
(University of Zagreb Faculty of Civil Engineering, 2023-03-24)
;
Bojadjiev, Jordan
;
Nikolovski, Done
;
Soil-structure interaction (SSI) is for sure one of the most neglected effects in seismic structural design practice. However, many researchers showed that it might notably affect seismic performance results. In fact, the stateof- the-art seismic codes are encouraging including SSI for structures with considerable p-Δ effects and mid to high-rise buildings. In the current research, seismic soil-structure interaction analysis is made for a selected midrise reinforced concrete building with several different SSI techniques (models). In order to quantify the effect of SSI on the overall response of the selected structure, the global seismic response within a frame of forcedisplacement relationship for different earthquake intensities, different SSI mathematical models and different soil categories is presented. Comparing the outcome of the performed analysis it was observed that the structural performance was affected significantly by the foundation system and contributes considerably to the overall structural performance of the selected structure in specific soil conditions. As the results indicate, more codebased recommendations are required for the improvement of the SSI structural seismic design, especially in soft soil cases, where the soil-structure interaction might significantly affect the seismic response of buildings.
Some of the metrics are blocked by your
consent settings
EFFECTS OF CORE STRUCTURE IN MULTIPHASE SIMULATION OF AN EARTH DAM
(University of Zagreb Faculty of Civil Engineering, 2023-03-24)
;
;
;
Kitanovski, Toni
;
Ivanovski, Dejan
One of the most popular themes in earthquake geotechnical engineering is the simulation considering the phase interaction among different phases inside the soil medium. The present article aims at providing numerical simulations of an earth fill dam composed of multiphase material models. Moreover, the assessment of liquefaction potential is investigated considering the presence of core structure inside the dam body which obviously has great implications for the results. The formulation of the coupled approach is presented as a mixture of three constituents – soil grains, water and air in the pores. Mixture theory is considered including the concept of volume fractions in defining of the coupled approach. An earth dam has a trapezoidal cross section with the presence of core structure inside the dam body. The flow of water is different and simulations are more time consuming for which results from literature are used in verification process. The simulation considers a nonlinear behavior with respect to the water retention curves and material model for the solid state. The hydrostatic distribution of water pressured at steady state conditions show obvious differences in saturation of the earth filled dam and are in accordance with the results from literature. The dam is assumed to be situated above a hard rock formation. The soil material of the dam body is simulated as hypoplastic material model which is nonlinear even for the small deformations. The usage of hypoplastic model and the accumulation of strain in each cycle of the stress – strain relation makes the model advantageous. Results are compared accordingly, and conclusions provide directions for further usage of the multiphase model in simulation of this type of structures
Some of the metrics are blocked by your
consent settings
Assessment of soil behavior in seismic excitations by exploring different approaches
(University of Zagreb Faculty of Civil Engineering, 2024-10-08)
;
Stanko, Davor
;
;
Salic-Makreska, Radmila
;
In geotechnical earthquake engineering seismic site response analysis is a very complex task, which has gained an increasing importance for the last decades. This paper aims to numerically simulate the effect of an earthquake input in different types of soil layers in order to get the dynamic amplification factor. The methodology for correctly simulation of seismic waves propagation includes thorough theoretical background aided with different softwares (Shake, Strata,DeepSoil and Plaxis) which allow the simulation of soil as nonlinear material model or small strain linearly elastic material. The verification of the model is done by comparison of numerical results in relation to two different soil profiles from Varazdin, Croatia and from Skopje, Macedonia. The proposed approach should demonstrate and illustrate the special points in taking into account the modelling of different layers. The earthquake input is given as acceleration signal which in case of low densities of soil material are prone to initiate higher amplifications. Finally, the advantages and limitations of the proposed numerical model are discussed in detail.
Some of the metrics are blocked by your
consent settings
EFFECTS OF GROUND MOTION INTENSITY IN ASSESSMENT OF SOIL SLOPES IN EARTHFILL DAM
(University of Zagreb Faculty of Civil Engineering, 2025-03-19)
;
Stanko, Davor
;
;
Shalic-Makreska, Radmila
;
The cumulative displacement of sloped soil masses in earth-fill dams subjected to seismic loading is fundamentally governed by both the magnitude and frequency characteristics of the seismic excitation. This correlation necessitates comprehensive numerical simulations incorporating diverse acceleration time histories to capture the full spectrum of potential seismic responses. This manuscript examines the response of an earth dam slope susceptible to seismically-induced instability under various earthquake scenarios with distinct magnitude-frequency characteristics. The accurate modeling of soil media becomes particularly critical in situations where dynamic pore pressure generation occurs within the soil matrix. The coupled numerical approach developed in this study conceptualizes the soil element as a three-phase medium composed of soil grains, pore water and pore air. The simulation considers a nonlinear behavior with respect to the water retention curves and material model for the solid state and analysis is performed by ANSYS and PLAXIS. The air pressure is assumed to stay atmospheric in the course of the calculation and matric suction is equal to a negative value of the hydrostatic stress in water pressure. The coupled model allows to take into account the deformations of the soil skeleton and simultaneously considers the pore water pressure change during the earthquake excitation. The seismic behavior of the slope gives interesting results considering both deformation and pore water pressure development. The primary objectives of this research are to investigate the seismic response of earth dam slopes under various earthquake scenarios and compare results between ANSYS and PLAXIS software implementations for multiphase soil modeling. The contributions include the development of a comprehensive coupled numerical approach that simultaneously considers soil deformation and pore pressure evolution during seismic loading along with the integration of hypoplastic material model with multiphase flow analysis.
Some of the metrics are blocked by your
consent settings
Improving the physical and mechanical properties of clayey soil by adding waste material  fly ash and stone flour
(Faculty of Civil Engineering and Architecture, 2025-09-11)
Marinković, Nemanja
;
Zlatanović, Elefterija
;
;
;
Bonić, Zoran
Stabilization of clayey soil with an inadequate physical and mechanical properties in its natural state represents one of the actual challenges in contemporary geotechnical engineering. Among numerous stabilization techniques, chemical stabilization stands out as an effective technique for stabilizing clayey soils. By applying this technique, various types of stabilizers may be used, whereby they react with soil particles and modify its structure, contributing to the permanent improvement of the physical and mechanical properties of the soil. In this study, waste materials obtained as a product of industrial processes, such as fly ash and rock flour, were considered as chemical stabilizers. A comparative analysis of the effects of adding fly ash and rock flour on improving the uniaxial compressive strength (UCS) and the shear strength parameters of clayey soil was performed, while simultaneously monitoring the durability of the achieved effects.
Some of the metrics are blocked by your
consent settings
Решенија за ограничување од облогата и хидродинамичка стабилност на јаловишна брана
(Сплит- ХрватскФакултет за Градежништво Архитектура и Геодезија; Матице Хрватске 15, HR-21000 Сплит, 2023-12-12)
Mircevska Violeta
The study investigates the impact of reservoir lining on the hydrodynamic stability of a tailings dam. A 3D coupled fluid-solid finite element model was used for detailed seepage analyses based on conventional flow-net and steady seepage conditions. Pore pressure, stationary seepage velocities, static liquefaction and the ratio between manifested and critical hydraulic gradients were predicted under three different lining conditions. The highest potential for internal erosion and heave was observed in the lined reservoir and starter dam scenario. Although there are environmental benefits, the incorporation of liners in dam design requires a comprehensive engineering assessment of the negative hydrodynamic effects.
Some of the metrics are blocked by your
consent settings
Performance of innovative beam-to-column connections in precast industrial buildings
(УКИМ-ИЗИИС, 2018-04)
Veton Pira
Неодамна случените земјотреси покажаа дека најслабата точка кај постојните префабрикувани конструкции се врските и дека најголемиот процент на оштетувања кои се јавуваат кај овие системи е директна последица на оштетувањата на врските. Посебно компликувани се врските греда-столб, со акцент на ”сувите” врските, за кои во праксата има многу малку примери за соодветни решенија. Овој проблем е идентификуван и во рамките на докторската дисертација предложени се иновативни проектни решенија на ”суви” префабрикувани врски греда-столб, отпорни на моменти кои, од една страна имаат степен на доверливост близок до монолитните армиранобетонски врски, а од друга страна, од конструктивен аспект се доволно едноставни и лесни за примена во градежното инженерство. Во истражувањата е применет комбиниран експериментално-аналитички пристап. Експерименталните истражувања се реализирани на десет модели, од кои осум се иновативни решенија на ”сува” префабрикувана врска греда-столб отпорна на моменти, и два се референтни монолитни армиранобетонски модели. Предложени се три генерални типа на проектни решенија за овие врски кои се релативно едноставни за примена во секојдневната инженерска пракса и тоа: (1) врска во која се предвидени само анкери и отворите се залеани со високовреден цементен материјал; (2)врска кај која анкерите изложени на товар на затегнување се зајакнати со поединечни челични плочи за спречување на лом од извлекување на истите анкери и последователно на врските; (3) врска кај која сите анкери се зајакнати со заедничка челична плоча за да се избегнат сите можни механизми на лом на врската. Предложените врски се тестирани во случаи на: доминантно свиткување (коефициент на свиткување/смолкнување = 1.5), ист интензитет на свиткување и смокнување (коефициент на свиткување/смолкнување = 1.0) како и доминантно смолкнување (коефициент на свиткување/ смолкнување од 0.5), со цел да се тестира врската со различни можни комбинации на товарење и во услови кога врските се реализираат со вертикално или хоризонтално поставени анкери. Моделите се изложени на соодветно проектиран полу-цикличен програм на товарење и дефинирани се нивните јакостни и деформабилни карактеристики. Добиените експериментални резултати покажуваа дека: (1) врската греда – столб која беше конструирана само со анкери претрпе крт лом поради ломот на извлекување на анкерите во услови на товар на затегнување; (2) врската греда – столб зајакната со челични плочи покажа дуктилно однесување со значително подобрување на капацитетот за деформабилност во однос на врската која беше конструирана само со анкери. Овој ефект е уште поизразен кај проектните решенија зајакнати со една заедничка плоча; (3) предложените иновативни врски имаат многу поголема јакост на смолкнување од силите на смолкнување кои дејствуваат врз истите и последователно на тоа нивното однесување се карактеризира со свиткување дури и во услови на доминантно смолкнување (коефициент на овиткување/смолкнување = 0.5). Во рамки на аналитичките истражувања направено е нумеричко микромоделирање на врските со примена на 3D конечни елементи и софтвер посебно развиен за механички врски и склопови (Abagus/CEA V.14). Овој софтвер е селектиран бидејќи врските кај префабрикувани бетонски згради можат да се третираат, со голема доверливост како механички врски поради процесот на монтирање на истите. Резултатите од нумеричките истражувања покажаа дека дистрибуцијата на напрегањата во врските и во нивните составни компоненти конзистентно ја следи шемата на пукнатини и деформации кај тестираните примероци. Генерално, добиените резултати се добра основа за примена на предложените иновативни “суви” врски греда-столб, отпорни на моменти, кај префабрикуваните конструкции, со што на истите им се обезбедува поголема робустност и се зголемува нивната компетитивност во споредба со монолитните армиранобетонски конструкции. Треба да се напомене дека реализираниот експериментален програм наметнува одредени ограничувањата врзани со поширока примена на предложените решенија и во тој контекст во дисертацијата се дадени насоки за понатаможни истражувања.
Some of the metrics are blocked by your
consent settings
Иновативен метод за зголемување на сеизмичката отпорност на зидовите од исполната во армирано-бетонски рамовски конструкции
(УКИМ-ИЗИИС, 2019-08)
Јордан Бојаџиев
Неармираната исполна од ѕидарија широко се користи како внатрешни или надворешни преградни ѕидови кај армиранобетонските конструкции во светот. Во повеќето кодови за проектирање, панелите со исполна се сметаат како неконструктивни елементи и вообичаено се занемаруваат во процесот на проектирање на конструкции. Конвенционалната ѕидана исполна има поволно влијание од аспект на зголемување на крутоста на рамката во рамнина и е корисна во спротивставувањето на мали земјотреси. Сепак, во случај на силни сеизмички побуди, силната интеракција меѓу ѕидовите на исполна и околната рамка може да доведе до крт лом на АБ столбовите од смолкнување и оттука катастрофални рушења и целосен колапс. Во изминатите неколку декади, за време на секој катастрофален земјотрес, направени се многу извештаи за забележани големи оштетувања и неповолно сеизмичко однесување на АБ рамки со ѕидана исполна, вклучувајќи и многу ново пректирани, особено за време на земјотресот во Измит (Турција) во 1999, земјотресот во Венчуан (Кина) во 2008 и земјотресот во Покхара (Непал) во 2015. Неспорно е дека многу проблеми во врска со анализата и методите на проектирање на рамовски конструкции со соодветна исполна се се уште нерешени и дека инструкциите за проектирање и оцена на АБ рамки со исполна во различни земји се се уште далеку од задоволителни од аспект на комплетност и доверливост. Примарната цел на оваа докторска дисертација е да се предложи и тестира иновативна врска која ефективно ќе ги ублажи несаканите штети врз АБ рамовски конструкции со исполна од ѕидарија како резултат на нивната интеракција и ќе го минимизира хазардот во однос на безбедност на животи во случај на можна земјотресна побуда. Ова предложено техничко решение се состои од поврзување на панелот на исполна со столбовите кои го опкружуваат со помош на врски со арматурни прачки сместени во слоевите од малтер и анкерувани во самите столбови. Предложената едноставна врска е практична, евтина и лесна за имплементација без некоја специфична технологија, што е многу важно за земјите во развој во сеизмичките региони. За оцена на ефективноста и адаптибилноста на предложената иновативна врска во однос на ублажувањето на штетите од земјотрес, беа извршени обемни квази-статички, тестови на вибро-платформа и нумерички истражувања врз основа на кои можат да се развијат и предложат понатамошни критериуми за однесување како и да се дадат генерални препораки за употреба на предложениот метод. Земајќи ги предвид барањата за сличност, модел на трикатна, трибродна АБ зграда со предложената врска беше внимателно проектиран согласно Еврокодовите и беше применет на ѕидовите со исполна. Истиот беше тестиран на вибро-платформата во ИЗИИС, Скопје, Македонија. Беа направени серија од сеопфатни истражувања кои ги вклучија динамичките карактеристики, хистерезисното однесување како и механизамот на лом во услови на реални земјотресни побуди скалирани во размер кој одговара на моделот и прототипот. Глобалното однесување на конструкцијата во однос на предложената врска беше симулирано во компјутерскиот програм SAP2000, почнувајќи од моделирање на предложената врска, преку „push-over“ анализа и нелинеарна динамичка анализа на временски истории на интегралниот модел. Беа извршени динамички и монотони симулации и беше направена споредба со опсервациите од експериментите. Нумеричките и експерименталните резултати укажуваат на тоа дека предложениот концепт за ублажување на штети од земјотрес може значително да ја намали непосакуваната интеракција меѓу панелите со исполна и околната рамка, да ги заштити столбовите од директен лом од смолкнување во рана фаза и да обезбеди способност на конструкцијата да се спротивстави на високи нивоа на земјотресни побуди. Конструктивната стабилност и интегритет, дуктилноста на поместување како и капацитетот за дисипација на енергија на АБ рамката со исполна се глобално подобрени. Од аспект на големиот број на рамовски конструкции со исполна од ѕидарија во Македонија, презентираното истражување се очекува да даде вредни насоки за сеизмичка оцена и проектирање на побезбедни рамовски конструкции. Резултатите од тестирањето и генералните насоки/препораки за проектирање од предложеното истражување исто така се очекува дека ќе придонесат за развој на градежништвото во други земји изложени на земјотреси, особено на Балканот и Медитеранот.
Some of the metrics are blocked by your
consent settings
Influence of railway induced vibrations on structures and humans in urban areas
(Croatian Society of Civil Engineers - HSGI, 2022-10-10)
Naumovski Nikola, Hristovski Viktor, Krstevska Lidija
Rail traffic is a significant source of vibration that can affect the quality of life of people living near busy railways. The paper proposes an integrated methodology for analysis of the impact of vibrations from railway traffic on people and buildings and measures for reduction of their effect. The research has grasped in-situ measurements and numerical modelling of railway traffic-induced vibrations. The proposed integrated methodological approach is specifically implemented on the section of the active railway line Kumanovo-Deljadrovce, N. Macedonia. The knowledge gained in this research is intended to represent a good basis for defining national standards for this increasingly relevant issue.
Some of the metrics are blocked by your
consent settings
Quasi-static tests on RC building columns strengthened with CFRP
(Croatian Association of Civil Engineers, 2021-09)
Golubka Nechevska-Cvetanovska, Artur Roshi, Julijana Bojadjieva, Jordan Bojadjiev, Zoran Trajcevski
<jats:p>To explore the possibilities and benefits of using CFRP (Carbon Fibre Reinforced Polymers) in strengthening RC building columns, quasi-static tests (compression and bending) were carried out at the Institute of Earthquake Engineering and Engineering Seismology - IZIIS, Skopje by variation of concrete class, reinforcement percentage and by using various strengthening technologies. Some recommendations and outcomes regarding the approach, technology and conclusions drawn from practical application of these materials, are given. Based on the analysis of values obtained from nonlinear static and nonlinear time history analyses, it can be concluded that the ductility capacity for displacement of model strengthened with CFRP is greater by 60 %, while its strength capacity is greater by 7.7 % when compared to the values obtained for the model without CFRP. It can generally be concluded that CFRP systems are a very practical tool for strengthening and retrofitting concrete structures, as they can extensively improve flexural strengthening, shear strengthening, column confinement, and ductility.</jats:p>

Institute of Earthquake Engineering and Engineering Seismology

Browse

Filters

Settings

Sort By

Results per page

Search Results