Discontinuous approaches for nonlinear dynamic analyses of an ancient masonry tower
Discontinuous approaches for nonlinear dynamic analyses of an ancient masonry tower
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古代砖石塔非线性动力分析的不连续方法
DOI：
10.1016/j.engstruct.2020.111626
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发表时间：
2021
影响因子：
5.5
通讯作者：
Ferrante A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ferrante A
本文的目的是提出的发展不连续的方法来模拟非线性动力行为的市民钟楼的Rotella，在阿斯科利·皮切诺（意大利）省。该研究涉及使用LMGC90©规范中实施的非光滑接触动力学方法，其中滑动运动由Signorini的不可穿透性条件和干摩擦库仑定律控制，以及3DEC©规范中结合处的粘结和拉伸行为的离散单元法。该塔使用三种不同的几何模型来表示，从最复杂的模型（包括完整的几何形状和多叶砌体墙）到最简单的模型（包括作为真实的砌体简化的单叶墙）。数值结果突出了破坏模式取决于形状，尺寸和纹理的砌体和模式下的动态行为的渐进损伤。此外，这两种数值方法已被证明是能够模拟大位移和完整的块分离，再现复杂的力学行为，并作出预测的历史砖石建筑的脆弱性评估。
The aim of this paper is to present the development of discontinuous approaches to simulate the nonlinear dynamic behaviour of the civic clock tower of Rotella, in the province of Ascoli Piceno (Italy). The study involves the use of the Non-Smooth Contact Dynamics method implemented in the LMGC90© code, where sliding motions are governed by Signorini's impenetrability condition and dry-friction Coulomb's law, and the Discrete Element Method with cohesive and tensional behaviours at the joints in the 3DEC© code. The tower was represented using three different geometric models ranged from the most complex one, including the full geometry and multi-leaf masonry walls, to the simplest one, including the single-leaf walls as a simplification of the real masonry. The numerical results highlighted the modes of failure depending on the shape, size and texture of the masonry and the modalities of progressive damage under dynamic actions. Moreover, both numerical approaches have proven to be capable of simulating large displacements and complete block separations, reproducing complex mechanical behaviours and making predictions on the vulnerability assessment of the historical masonry buildings.
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