Application of response spectrum method for dynamic analysis of spatial earth structures

• Autorzy: Dulińska J.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie metody spektrum odpowiedzi do analizy dynamicznej wielkogabarytowych budowli ziemnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of dynamic analysis of an earth dam to a seismic shock and a tailings dam to a mining tremor. Numerical calculation of equations of motion was used basing upon the assumption of uniform and non-uniform excitation as well as the response spectrum method. Effects of non-uniformity of excitation on the dynamic response of earth spatial structures were examined. The possibility of applying the response spectrum method for calculations of dynamic response of spatial earth structures was considered. The obtained results indicate that the response spectrum method does not always lead to conservative assessment of dynamic response of spatial earth structures subjected to kinematic excitation.

PL

W pracy przedstawiono analizę odpowiedzi dynamicznej zapory ziemnej na wstrząs sejsmiczny oraz obwałowania ziemnego składowiska odpadów poflotacyjnych na wymuszenie kinematyczne pochodzenia górniczego. Zastosowano metodę bezpośredniego całkowania równań ruchu przy założeniu równomiernego i nierównomiernego wymuszenia kinematycznego oraz metodę spektrum odpowiedzi. Przeanalizowano wpływ uwzględnienia nierównomierności wymuszenia na odpowiedź dynamiczną ziemnych obiektów wielkogabarytowych oraz rozpoznano możliwości zastosowania metody spektrum odpowiedzi do obliczania odpowiedzi dynamicznej wielkogabarytowych budowli ziemnych na wymuszenia kinematyczne. Wartości naprężeń stycznych otrzymane metodą bezpośredniego całkowania numerycznego równań ruchu przy założeniu nierównomiernego wymuszenia kinematycznego są w niektórych punktach budowli większe od wartości uzyskanych metodą spektrum odpowiedzi. Oznacza to, że metoda spektrum odpowiedzi, z reguły szacująca wartości odpowiedzi dynamicznej od góry, może w takim przypadku prowadzić do oszacowań niekonserwatywnych.

Słowa kluczowe

EN

earth dam; tailings dam; dynamic analysis; non-uniform kinematic excitation; response spectrum method

PL

zapora ziemna; składowiska odpadów; analiza odpowiedzi dynamicznej; nierównomierne wymuszenie kinematyczne; metoda spektrum odpowiedzi

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: AGH Journal of Mining and Geoengineering
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 36, no. 1
• Strony: 133--143
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Dulińska J.

• Cracow University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Kraków

Bibliografia

• [1] Augustyńska J.: Analiza odpowiedzi dynamicznej wielkogabarytowych ziemnych obiektów hydrotechnicznych na wymuszenia kinematyczne pochodzenia górniczego. Rozprawa doktorska, Politechnika Krakowska, Kraków, 2010.
• [2] Chakraborty D., Choudhury D.: Investigation of the Behavior of Tailings Earthen Dam under Seismic Conditions. American J. of Engineering and Applied Sciences, vol. 2, no 3, 2009, p. 559-564.
• [3] Chen M.-T., Harichandran R.S.: Response of an Earth Dam to Spatially Varying Earthquake Ground Motion. Journal of Engineering Mechanics, vol. 127, no 9, 2001, p. 932-939.
• [4] Clough R.W., Penzien J.: Dynamics of Structures, New York, McGraw-Hill 1975.
• [5] Davoodi M., Sadreddini A.: Response of a rockfill dam to spatially varying earthquake ground. “14th European Conference on Earthquake Engineering”, European Association for Earthquake Engineering, Ohrid, Makedonia, 30 August-3 September 2010, paper 747.
• [6] Dubiński J. [et al.]: Określenie odpowiedzi dynamicznej budowli ziemnych z obszaru LGOM na wymuszenia drgań podłoża. [w:] praca naukowo-badawcza: Systemy oceny oddziaływań sejsmicznych na powierzchnię wywołanych przez eksploatację złoża rud miedzi w zakładach górniczych LGOM, Wrocław 2003.
• [7] Dulińska J.: Odpowiedź dynamiczna budowli wielopodporowych na nierównomierne wymuszenie parasejsmiczne pochodzenia górniczego. Monografia 338, Kraków, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 2006.
• [8] Dulińska J., Zięba A.: Metody oceny wpływu wstrząsów górniczych na wybrane budowle wielkogabarytowe. Czasopismo Techniczne, Seria Budownictwo, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, r. 107, zeszyt 11, 2010, s. 31-42.
• [9] Dungar R., Studer J.A.: Geomechanical Modelling in Engineering Practice. Rotterdam: A.A.Balkema, 1986.
• [10] Lasocki S.: Strong Ground Motion Monitoring on the Żelazny Most Repository Dams in the period 31.07.2002-7.04.2003, Raport ZEM, 2003.Leger P., Ide M.I., Paultre P.: Multiple-support seismic analysis of large structures. Computer & Structures, vol. 36, no. 6, 1990, p. 1153-1158.
• [11] Maugeri, M., Motta, E.: The Effect of Travelling Seismic Waves on the Dynamic Response of Earth Dams. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol. 12, no 1, 1993, p. 61-72.
• [12] Michalik S. [et al.]: Zespól zbiorników wodnych Czorsztyn-Niedzica i Sromowe Wyżne im. Gabriela Narutowicza, Monografia, RZGW w Krakowie, Kraków 2003.
• [13] Mirek J., Lasocki S.: SEJS-NET: działający rozległy sejsmometryczny system pomiarowy. „Warsztaty 2001 nt. Zagrożeń naturalnych w górnictwie: Przywracanie wartości użytkowych terenom górniczym”, Mat. Symp. PAN-IGSMiE, WUG, Kraków 29 maja-1 czerwca 2001, s. 561-568.
• [14] Papalou A., Bielak, J.: Seismic Response of Earth Dams with Canyon Interaction. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, vol. 127, no 5, 2001, p. 446-452.
• [15] Sarimiento N., Romo M.P., Martinez S.A., Marengo H.: Seismic behavior of concrete-faced rockfill dams, considering a spatial variation of motions along the rigid base. "13th World Conference on Earthquake Engineering”, Canadian Association for Earthquake.
• [16] Engineering, Vancouver, Canada, 1-6 August 2004, paper 85.