Baojun Yuan, Mirjam Kloos, Hamid Sadegh-Azar

• A Simplified Mechanical Model for Rocking Structures on Compliant Foundations presents a simplified analytical model for predicting the rocking behavior of freestanding structures resting on compliant (flexible) foundations under seismic loading. Unlike the classical Housner model, which assumes a rigid foundation, the proposed model explicitly incorporates soil–structure interaction (SSI) by representing the foundation with equivalent spring–damper elements. The governing equations are derived using Lagrange's equations, allowing the coupled motion of the structure and the deformable foundation to be described efficiently. The model is validated against detailed LS-DYNA finite element simulations and demonstrates good agreement in predicting rocking response while requiring significantly less computational effort. In addition, the authors propose an empirical relationship for estimating the contact stiffness between the foundation and the supporting soil. The simplified model provides an efficient and practical tool for the seismic analysis and preliminary design of rocking structures on compliant foundations.
• Der Artikel untersucht das Kippverhalten (Rocking) freistehender Bauwerke auf nachgiebigen Fundamenten unter Erdbebenbelastung. Während das klassische Modell von Housner von einem starren Untergrund ausgeht, entwickeln die Autoren ein neues analytisches Soil-Structure-Interaction-(SSI)-Modell, das die Nachgiebigkeit des Bodens berücksichtigt. Das Modell basiert auf den Lagrange-Gleichungen und beschreibt die Boden-Bauwerk-Interaktion mithilfe eines Feder-Dämpfer-Systems. Durch den Vergleich mit LS-DYNA-Simulationen zeigen die Autoren, dass das neue Modell das Rocking-Verhalten auf weichen Böden deutlich genauer vorhersagt als das klassische Modell. Zudem wird eine empirische Beziehung zur Bestimmung der Kontaktsteifigkeit entwickelt, sodass das Modell einfach mit Finite-Elemente-Programmen kombiniert werden kann. Das Modell ist recheneffizient und eignet sich insbesondere für die seismische Analyse und Bemessung nicht verankerter Bauwerke auf nachgiebigem Untergrund.