Modelowanie stref zdegradowanych w analizach wytrzymałościowych obiektów zabytkowych

• Autorzy: Miedziałowski Czesław , Walendziuk Adam

Identyfikatory

DOI

10.17425/WK57MODELLING

Warianty tytułu

EN

Modelling of degraded zones in strength analyses of historical buildings

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Obiekty budowlane podlegają oddziaływaniom różnorodnych obciążeń, wpływom środowiska i klimatu, których efektem są zmiany parametrów wytrzymałościowych zastosowanych materiałów oraz degradacja struktur konstrukcji. W trakcie eksploatacji następują zmiany funkcji budowli, prowadzone są renowacje, naprawy lub realizowane wzmocnienia poprzedzone identyfikacją sił i naprężeń. W pracach tych, obok tradycyjnych, stosuje się nowoczesne metody i technologie napraw, wprowadzając warstwowe materiały i połączenia adhezyjne o wysokiej wytrzymałości. Cechą materiałów warstwowych jest realizacja połączeń, styków między poszczególnymi warstwami. W pracy zaprezentowano praktyczny sposób modelowania i oceny stanu naprężeń w konstrukcjach i elementach zdegradowanych lub wzmacnianych, wykorzystując analizy komputerowe. Opracowany model bazuje na metodzie elementów skończonych znacząco redukując liczbę niewiadomych i umożliwiając praktyczną analizę zagadnień konstrukcyjnych. Model może być zastosowany w identyfikacji stanu naprężeń przy projektowaniu wzmocnień napraw i rewaloryzacjach konstrukcji.

EN

Buildings are permanently subjected to various types of loads, impact of the environment and climatic factors, which result in changes of strength parameters of materials used and degradation of structures. During life cycle, changes in functions of buildings take place, enovations, repairs or strengthening are carried out preceded by identification of forces and stresses. In addition to the traditional ones, modern methods and technologies of repairs are used, introducing layered materials and adhesive joints with high strengths. A feature of layered materials is the implementation of connections, and contacts of individual layers. The paper presents a practical method of modelling and assessing the state of stress in structures and degraded or strengthened elements using computer analyses. The developed model on the basis of the finite element method, significantly reduces the number of unknowns and enables practical application for analyses of structural problems. The model can be used to identify the state of stress when designing strengthening, repairs and conservation of structures.

Słowa kluczowe

PL

analiza struktur niejednorodnych; modelowanie komputerowe; degradacja materiałów; degradacja konstrukcji; rewaloryzacja konstrukcji; wzmacnianie konstrukcji

EN

materials and structures degradation; non-homogeneous structures analysis; computer modelling; renovation and strengthening of structures

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Konserwatorów Zabytków
• Czasopismo: Wiadomości Konserwatorskie
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 57
• Strony: 127--133
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il.

Twórcy

autor

Miedziałowski Czesław

• Katedra Geotechniki i Mechaniki Konstrukcji, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Białostocka

autor

Walendziuk Adam

• Katedra Geotechniki i Mechaniki Konstrukcji, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Białostocka

Bibliografia

• [1] Bednarz Ł.J., Jasieńko J., Rutkowski M., Nowak T.P. Strengthening and long-term monitoring of the structure of an historical church presbytery. Engineering Structures 2014;81:62–75.
• [2] Christensen R.M. A comprehensive theory of yielding and failure for isotropic materials. Journal of Engineering Materials and Technology, ASME 2007;129(2):173–181.
• [3] Krentowski J., Chyży T., Dunaj P. Sudden collapse of a 19th-century masonry structure during its renovation process. Engineering Failure Analysis 2017;82:540–553.
• [4] Lemos J. Discrete element modeling of masonry structures. International Journal of Architectural Heritage: Conservation, Analysis, and Restoration 2007;1(2):190–213.
• [5] Lourenço P.B., Oliveira D.V., Milani G. Computational advances in masonry structures: from mesoscale modelling to engineering application. In: Topping B.H.V., Adam J.M., Pallarés F.J., Bru R., Romero M.L (eds) Developments and Applications in Computational Structures Technology, Saxe-Coburg Publications, UK, Stirlingshire, 2010.
• [6] Massart T.J., Kouznetsova V., Peerlings R.H.J., Geers M.G.D. Computational homogenization for localization and damage. In: Vaz M. Jr, de Souza Neto E.A., Muñoz-Rojas P.A. (eds) Advanced computational materials modeling. From classical to multi-scale techniques. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2011.
• [7] Mie działowski C., Szkobodziński M. Stan techniczny i kierunki prac naprawczych zabytkowej konstrukcji budynku kościoła pw. Wniebowzięcia Najświętszej Maryi Panny w Białymstoku. Civil and Environmental Engineering 2016;7(1):33–37.
• [8] Roca P., Cervera M., Pelá L., Clemente R., Chiumenti M. Continuum FE models for the analysis of Mallorca Cathedral. Engineering Structures 2013;46:653–670.
• [9] Willam K., Rhee I., Shing B. Interface damage model for thermomechanical degradation of heterogeneous materials. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2004;193:3327–3350.
• [10] Zienkiewicz O.C., Taylor R.L. The finite element method, Vol. 1: The basis. Butterworth-Heinemann, Oxford, 2000.
• [11] Życzkowski M. Combined loadings in the theory of plasticity. PWN

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).