Analizy bezpieczeństwa konstrukcji budowlanych ulegających degradacji na podłożach górniczych. Część 2. Obliczenia numeryczne

• Autorzy: Fedorowicz Lidia , Fedorowicz Jan

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.0410

Warianty tytułu

EN

Safety analysis of building structures subject to degradation in mining areas. Part 2 - numerical calculations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wobec założeń upraszczających stosowanych w tradycyjnych metodach oceny bezpieczeństwa konstrukcji na podłożach ulegających deformacjom górniczym wielokrotnie podejmowano próby pełniejszego sformułowania rozważanego zagadnienia brzegowego. Uzyskany rozwój w tej dziedzinie jest wynikiem badań nad reologią zjawiska deformacji poeksploatacyjnych oraz prac dotyczących rozbudowy modeli opisujących zachowanie deformującego się podłoża gruntowego oraz współpracującej z nim budowli. W artykule przedstawiono współczesne tendencje rozwoju numerycznego modelowania zagadnień brzegowych budowla-podłoże górnicze z odniesieniem do doświadczeń własnych autorów oraz przeprowadzonych analiz obliczeniowych wykorzystujących w opisie zaawansowane związki konstytutywne. Pokazano, w jaki sposób jakość i dokładność analiz obliczeniowych związana jest z budową geometryczną modelu MES oraz sprzęgnięta z wymogami parametrycznymi stosowanych modeli konstytutywnych.

EN

In view of the simplifying assumptions used in traditional methods of assessing the safety of structures in mining areas, many attempts have been made to formulate the boundary problem under consideration. The development obtained in this field results from research on the rheology of the post-exploitation deformations and works on the models describing the behavior of the deforming subsoil and structures cooperating with it. The article presents contemporary trends in the development of numerical modeling of boundary issues: building-mining subsoil; with reference to the authors' own experiences and the computational analyzes carried out, using advanced constitutive relationships in the description. It shows how the quality and accuracy of computational analyzes is related to the geometric structure of the FEM model and coupled with the parametric requirements of the constitutive models used.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcja budowlana; obliczenia numeryczne; zagadnienie brzegowe; podłoże górnicze; deformacja górnicza; oddziaływanie konstrukcja-podłoże; model konstytutywny; ocena bezpieczeństwa; bezpieczeństwo konstrukcji

EN

building structure; numerical calculation; boundary analysis; mining subsoil; mining deformation; structure-soil interaction; constitutive model; safety assessment; construction safety

• Wydawca: BUILDER CORP Sp. z o.o.
• Czasopismo: Builder
• Rocznik: 2021
• Tom: R.25, nr 8
• Strony: 16--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., il.

Twórcy

autor

Fedorowicz Lidia

• Wyższa Szkoła Techniczna, Katowice

• https://orcid.org/0000-0001-5006-1096

autor

Fedorowicz Jan

• Szkoła Techniczna, Katowice

• https://orcid.org/0000-0001-5383-7152

Bibliografia

• [1] Ochrona powierzchni przed szkodami górniczymi, praca zbiorowa, Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1980.
• [2] Ochrona obiektów budowlanych na terenach górniczych, praca zbiorowa, Wydawnictwo Głównego Instytutu Górnictwa, Katowice 1997.
• [3] Majewski S., Sprężysto-plastyczny model współpracującego układu budynek-podłoże poddanego wpływom górniczych deformacji terenu, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, z. 79, Gliwice 1995.
• [4] Kwiatek J., O reologicznych aspektach zagrożenia obiektów budowlanych na terenach górniczych, „Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa” 1997, nr 827.
• [5] Derski W., Izbicki R., Kisiel I., Mróz Z., Rock and soil mechanics, Elsevier Amsterdam 1989.
• [6] Przodki ścianowe o wysokiej koncentracji produkcji. Raport projektu celowego KBN nr 231/CS6-9/92 Wosokowydajny kompleks ścianowy i nowa technologia wybierania węgla w KWK Staszic, praca zbiorowa, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1994.
• [7] Górnictwo i Geoinżynieria [zbiór referatów], „Kwartalnik Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie” 2010, rok 34, z. 2.
• [8] https://jaw.pl/2019/07/satelitarne-badanie-po-gorniczych-osiadan/ [dostęp: 5.05.2021].
• [9] http://www.bytom.webd.pl/index.php?menu=mapy&podstrona=mapy [dostęp: 12.10.2014].
• [10] Mika W., Wpływ wielkości i historii odkształcenia na stan naprężenia w warstwie gruntu terenu górniczego. Materiały III Naukowego Seminarium Budownictwo na terenach górniczych. KN PZiTB, GIG, ITB Katowice 1994, s. 77-82.
• [11] Fedorowicz J., Zagadnienia kontaktowe budowla-podłoże gruntowe. Część II: Kryteria tworzenia i oceny modeli obliczeniowych układów konstrukcja budowlana-podłoże górnicze. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, „Budownictwo” 2008, z.114.
• [12] Fedorowicz L., Fedorowicz J., Wpływ prekonsolidacji na zjawiska zachodzące w obciążonych konstrukcją podłożach gruntowych. „Górnictwo i Geoinżynieria, kwartalnik AGH Kraków”, ISSN 1732-6702, 34/2, 2010, s. 239-245.
• [13] Fedorowicz L., Fedorowicz J., Numeryczne modelowanie zjawisk in situ występujących w podłożach gruntowych w obszarach deformacji górniczych, „Drogi lądowe, powietrzne, wodne” 2009, nr 11, s. 63-67.
• [14] Wanik L., Pomiary inklinometryczne w geotechnice (Inclinometer measurements in geotechnics), „Builder” [w recenzji] 2021.
• [15] Florkowska L., Zastosowanie numerycznej mechaniki nieliniowej w zagadnieniach ochrony budynków na terenach górniczych, „Archives of mining sciences” 2010, nr 11.
• [16] Słowik L., Wpływ nachylenia terenu spowodowanego podziemną eksploatacją górniczą na wychylenie obiektów budowlanych [praca doktorska], Instytut Techniki Budowlanej, czerwiec, Warszawa 2015.
• [17] Lubecka M., Analiza naporu na pionowe ściany zagłębione w gruncie na terenach górniczych [praca doktorska], Wydział Budownictwa, Politechnika Śląska, styczeń, Gliwice 2014.
• [18] Instrukcje, Wytyczne, Poradniki 416/2006. Projektowania budynków na terenach górniczych. Wydawnictwo Instytutu Techniki Budowlanej, Warszawa 2006.
• [19] Lee J., Fenves G.L., A Plastic-Damage Concrete Model for Earthquake Analysis of Dams, „Earthquake Engineering and Structural Dynamics” 1998, vol. 27, s. 937-956.
• [20] Lee J., Fenves G.L., 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 1994.
• [21] PN-EN-1996-1-1:2010 - Konstrukcje murowe - Projektowanie i obliczanie.
• [22] Słowik L., Fedorowicz J., Interpretation of the behaviour of a system building object - difficult subsoil in modern numerical modelling. Proceedings of the 11th International Conference on New Trends in Statics and Dynamics of Buildings, p. 11, October 3-4, 2013 Bratislava, Slovakia.
• [23] Barnes G.E., Soil mechanics. Principles and practice. MACMILLAN Press LTD, 1995.
• [24] Fedorowicz L., Kadela M., Recreation of Small Strains Phenomenon under Pavement Structure and Consequences of Failure to Address It, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Vol. 245, no. 2, 022005, doi: 10.1088/1757-899X/245/2/022005, 2017.
• [25] Fedorowicz L., Kadela M., Model calibration of line construction-subsoil assisted by experimental research, “AGH Journal of Mining and Geoengineering”, T. 36, nr 1, s. 155-164, 2012.
• [26] Kadela M., Fedorowicz L., Model obliczeniowy układu konstrukcja warstwowa - podłoże gruntowe zgodnie z EC7, “Acta Scientiarum Polonorum. Architectura”, T. 12, nr 3, s. 17-25, 2013.

Uwagi

Artykuł umieszczony w części "Builder Science"