A theoretical and experimental investigation into soil–structure interaction

Abstract

In this Paper the three-dimensional isoparametric finite element method is used to carry out the non-linear analysis of soil, foundations and superstructures as parts of a single integral system. The method is then employed to calculate the stresses and deformations of space frames resting on a bed of sand. The stress contours σx, σy and σz throughout the depth of the foundations are presented. Details of theoretical and experimental investigations into soil-structure interaction are presented. Particular attention is given to the problems of differential settlement of the foundations and the sway deflexion of the space frames. Comparisons are made between the theoretical results and those obtained experimentally. Dans cette étude la méthode des éléments finis isoparamétriques à trois dimensions est utilisée afin de mettre en application l'analyse non-linéaire du sol, des fondations et des superstructures comme faisant partie d'un seul système intégral. La méthode est alors employée pour calculer les contraintes et les déformations d'une structure spatiale reposant sur un lit de sable. L'enveloppe des contraintes σx, σy, σz dans toute la profondeur des fondations est présentée. Les détails d'investigations théoriques et expérimentales de l'interaction sol-structure sont présentés. Une attention particulière est portée aux problèmes de tassements différentiels des fondations et la balance de déflexion des structures spatiales. Des comparaisons sont faites entre les résultats théoriques et expérimentaux.