Zachowanie się wzmocnionej ściany murowej w warunkach poziomego ścinania na terenie górniczym

• Autorzy: Bartoszek M. , Fedorowicz J.

Warianty tytułu

EN

Behavior of the reinforced masonry wall under horizontal shear conditions in the mining area

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tematem pracy są analizy zachowania się ścianowych konstrukcji murowanych z elementów drobnowymiarowych poddanych prostym obciążeniom charakterystycznym dla wpływów eksploatacji górniczej. Zastosowane modele konstytutywne materiału pozwoliły na śledzenie zachowania się modeli numerycznych w zakresie sprężysto-plastycznej pracy materiału z uwzględnieniem jego degradacji. Przedstawiono wyniki analiz numerycznych wykonanych dla wyodrębnionych fragmentów muru poddanych poziomemu ścinaniu. Uwzględniono m.in. wpływ degradacji na wytężenie i deformację muru oraz zmianę sztywności badanych elementów. Analizowano różne proporcje ścian i modele materiału (z degradacją i bez, sztywniejsze i bardziej podatne). Zbadano wpływ osłabienia ściany otworem oraz wpływ wzmocnienia ścian dwustronnymi pilastrami i za pomocą rdzeni żelbetowych.

EN

The subject of the study is the analysis of the behaviour of the masonry structures, build with small-dimensional elements, subject to simple loads characteristic for the influence of mining exploitation. The material constitutive models applied allow to trace the behaviour of the numerical models in the field of elastic-plastic material work, taking into account its degradation. The results of the performed numerical analyses for isolated wall sections, subject to horizontal shear were discussed. The effect of degradation on the strain and deformation of the wall and changes in stiffness of the tested elements are included. Various proportions of walls and different material models (with and without degradation, stiffer and more susceptible) were analyzed. The influence of wall weakening by window-like opening and the effect of bilateral pilasters or reinforced concrete cores were investigated.

Słowa kluczowe

PL

tereny górnicze; wpływy górnicze; ściana murowana; ścinanie ściany; analiza numeryczna; model nieliniowy z degradacją

EN

mining areas; mining influence; brick wall; wall shearing; numerical analysis; model of inelastic material degradation

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 73, nr 11
• Strony: 44--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bartoszek M.

• Politechnika Śląska Gliwice

autor

Fedorowicz J.

• Wyższa Szkoła Techniczna, Katowice

Bibliografia

• [1] Bartoszek M., Fedorowicz J. 2008 – Evaluation of the efficiency of (e-p-d) model applied for masonry structures. Proceedings on CDROM of the International Conference 70 Years of FCE STU, Slovakia, December 4-5, Bratislava p. 22.
• [2] Bartoszek M., Fedorowicz J. 2009 – Numeryczna analiza pracy ścian murowych z zastosowaniem modelu sprężysto-plastycznego z degradacją. „Modelowanie Inżynierskie”, tom 6, nr 37, s.27÷34.
• [3] Cińcio A. 2004 – Numeryczna analiza dynamicznej odporności niskiej zabudowy na wstrząsy parasejsmiczne z zastosowaniem przestrzennych modeli wybranych obiektów. Praca doktorska, Politechnika Śląska, Gliwice.
• [4] Cińcio A. 2005 – Dynamic Comparative Analysis of Many-Storey Buildings Using Nonlinear Material Model. Proceedings of the 4th International Conference on New Trends in Statics and Dynamics of Buildings, October 20-21, Slovakia, Bratislava.
• [5] Cińcio A., Fedorowicz J. 2017 – Budowle ścianowe na terenach górniczych o deformacjach nieciągłych. Część 2 – Analizy numeryczne. „Przegląd Górniczy”, nr 5, s. 3949.
• [6] Cińcio A., Mrozek D.., Mrozek M. 2007 – Numeryczna symulacja działania wstrząsu sejsmicznego na budynek murowy z zastosowaniem plastyczno-degradacyjnego modelu materiału. Materiały XLVI Sympozjonu nt. Modelowanie w mechanice, Wisła.
• [7] Fedorowicz J. 2008a – Zagadnienie kontaktowe budowla – podłoże gruntowe. Część II. Kryteria tworzenia i oceny modeli obliczeniowych układów konstrukcja budowlana – podłoże górnicze. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, seria „Budownictwo”, nr 1805, z. 114.
• [8] Fedorowicz J. 2008b – Criteria for evaluation of masonry-structure behaviour in mining areas. Architecture Civil Engineering Environment, vol. 1, No. 2, pp. 35÷42.
• [9] Fedorowicz L. 2006 – Zagadnienia kontaktowe budowla – podłoże gruntowe. Część I. Kryteria modelowania i analiz podstawowych zagadnień kontaktowych konstrukcja budowlana – podłoże gruntowe. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, seria „Budownictwa”, nr 1729, z. 107.
• [10] Fedorowicz L., Fedorowicz J. 2002 – Contact boundary value tasks in civil engineering – structure-subsoil interaction problems. Proceedings of the International Conference New Trends in statics and dynamics of buildings, Bratislava, p. 283-286.
• [11] Fedorowicz L., Fedorowicz J. 2004 – Rola modelu obliczeniowego w ocenie wytężenia konstrukcji budowli zginanej na podłożu górniczym. Materiały II Konferencji Naukowo-Technicznej „Problemy projektowania i ochrony obiektów budowlanych na terenach górniczych”. Rudy Raciborskie, s. 97-112.
• [12] Hibbitt , Karlsson & Sorensen , Inc. 2002 – Dokumentacja programu ABAQUS v.6.3.1, m.in: Getting Started with ABAQUS/Standard: Interactive Version; ABAQUS/Standard User’s Manual; ABAQUS/ CAE User’s Manual, ABAQUS Example Problems Manual, ABAQUS Theory Manual.
• [13] Instrukcje, wytyczne, poradnik 364/2007 – Wymagania techniczne dla obiektów budowlanych wznoszonych na terenach górniczych, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa.
• [14] Kadela M., Chomacki L. 2014 – Wpływ rodzaju gruntu na stan naprężenia w konstrukcji budynku w obliczu eksploatacji górniczej. „Przegląd Górniczy”, nr 6, s. 24÷29.
• [15] Kratzsch H. 1983 – Mining Subsidence Engineering. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York.
• [16] Kubica , J. 2003 – Niezbrojone ściany murowe poddane odkształceniom postaciowym wywołanym nierównomiernymi pionowymi przemieszczeniami podłoża. Zeszyty Politechniki Śląskiej, seria „Budownictwo”, z. 96.
• [17] Kwiatek J. i inni 1997 – Ochrona obiektów budowlanych na terenach górniczych. Wydawnictwo Głównego Instytutu Górnictwa, Katowice.
• [18] Lee J. 1996 – Theory and Implementation of Plastic-Damage Model for Concrete Structures under Cyclic and Dynamic Loading. Licentiate of Engineering Thesis. Department of Civil and Environmental Engineering, University of California USA, Berkeley.
• [19] Lee J., Fenves G. L. 1994 – Numerical Implementation of Plastic-Damage Model for Concrete under Cyclic Loading: Application to Concrete Dam. Report UCB/SEMM-94/03, Department of Civil Engineering, University of California, Berkeley.
• [20] Lee J., Fenves G. L. 2001 – A return-mapping algorithm for plastic-damage models: 3-D and plane stress formulation. International Journal for Numerical Methods in Engineering, vol. 50, pp. 487÷506.
• [21] Lopez J., Oller S., Oñate E., Lubliner J. 1999 – Homogeneous Constitutive Model for Masonry. International Journal for Numerical Methods in Engineerinng vol.46, pp. 1651÷1671.
• [22] Louren ço P.B., Vasconcelos G., Gouveia J.P., Haach V., Freitas J.F. 2008 – Validation of masonry systems for in-plane lateral loading using truss reinforcement, Proceedings of 14th International Brick/Block Masonry Conference, Eds. M. Masia et al., University of Newcastle, CD-ROM, pp. 10.
• [23] Lubliner J., Oliver J., Oller S., Oñate E. 1989 – A Plastic-Damage Model for Concrete. International Journal of Soilds and Structures, vol. 25, pp. 299÷329.
• [24] Lubliner , J., Oliver , J., Oller S., Oñate E. 1990 – Finite Element Nonlinear Analysis of Concrete Structures Using a Plastic-Damage Model. Engineering Fracture Mechanics, vol. 35, No. 1/2/3, pp. 219÷231.
• [25] Mrozek D. 2010 – Nieliniowa analiza numeryczna dynamicznej odpowiedzi uszkodzonych budynków. Praca doktorska, Politechnika Śląska, Gliwice.
• [26] Mrozek D., Mrozek M., Fedorowicz J. 2014 – Ochrona budynków murowanych na terenie górniczym. Część 2 – porównanie analiz klasycznych i współczesnych, „Przegląd Górniczy”, nr 8, s.93-101.
• [27] Mrozek M. 2012 – Numeryczna symulacja wzmacniania matami CRFP konstrukcji murowych z cegły. Praca doktorska, Politechnika Śląska, Gliwice.
• [28] Parkasiewicz B., Słowik L. 2012 – Rozwój uszkodzeń konstrukcji budynków wielorodzinnych w zabudowie szeregowej, zlokalizowanych na terenie oddziaływań eksploatacji górniczej. Praca zbiorowa pod redakcją Andrzeja Kowalskiego: Ochrona Obiektów na Terenach Górniczych. GIG, Katowice. s. 220÷228.
• [29] Praca zbiorowa 1980 – Ochrona powierzchni przed szkodami górniczymi. Wydawnictwo Śląsk, Katowice.
• [30] Wawrzynek A., Cińcio A. 2005 – Adaptation of a plastic-damage concrete model for masonry material subjected to cyclic load. Proceedings of the VIII International Confonference on Computational Plasticity, COMPLAS VIII, Barcelona.
• [31] Wawrzynek A., Cińcio A. 2007 – Numerical Reconstruction of Laboratory Brickwork Tests, IX International Conference on Computational Plasticity COMPLAS IX CIMNE, Barcelona.
• [32] Wawrzynek A., Cińcio A., Fedorowicz J. 2006 – Numerical Verification of the Barcelona Model Adapted for Brick Walls. Proceedings of the 7th International Masonry Conference (7IMC), 30/31 October – 1 November, London, p. 84.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)