Model of vibrations damping and friction in joint surface of composite concrete structures loaded with bending moment

• Autorzy: Gromysz K.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The subject of analysis is reinforced concrete composite structure. In the paper a model of joint surface between two concretes is assumed. According to this model, when the boundary value of horizontal stresses is achieved, displacement in the joint surface appears. Simultaneously frictional stresses in the joint surface appear. Further increase of vertical force does not result in increase of frictional stresses. Frictional stresses are still equal to boundary value of horizontal stresses. Based on this model equation of free vibration of concrete structure is built. In the discussed model frictional forces in joint surface as well as material damping is taken into consideration. Numerical testing of the model shows that delamination in joint surface affects frequency of vibration as well as damping of vibration of composite concrete-concrete construction.

PL

Przyjęto model pracy powierzchni zespolenia w zespolonych konstrukcjach betonowo-betonowych obciążonych momentem zginającym i siłą poprzeczną. W modelu tym założono, że po wystąpieniu naprężeń rozwarstwiających o wartości granicznej w powierzchni zespolenia następują przemieszczenia. Przemieszczeniom tym towarzyszy występowanie naprężeń tarcia, których wartość jest równa naprężeniom granicznym. Naprężenia tarcia powodują tłumienie drgań swobodnych konstrukcji. Ponadto drgania swobodne są tłumione przez niesprężyste mikroodkształcenia betonu uwzględnione w badanym modelu jako tłumienie wiskotyczne. W oparciu o powyższe założenia zamodelowano drgania swobodnie podpartej płyty żelbetowej jako układu o jednym stopniu swobody. Zdefiniowane zadanie zostało rozwiązane w sposób analityczny w przypadku szczególnego układu danych. Rozwiązanie dla dowolnego układu parametrów przeprowadzono w sposób numeryczny. Uzyskane wyniki odniesiono do drgań płyty monolitycznej. Wykazano, że występowanie rozwarstwienia w konstrukcji wpływa na zmianę okresu drgań własnych oraz na tłumienie drgań. Powyższe spostrzeżenie może być wykorzystywane do określania stanu powierzchni zespolenia w zespolonych konstrukcjach betonowo-betonowych na podstawie pomiaru drgań swobodnych.

Słowa kluczowe

EN

concrete structures; composite structures; vibration damping; free vibrations

PL

konstrukcja betonowa; konstrukcje zespolone; tłumienie drgań; drgania swobodne

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 1, no. 3
• Strony: 57--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Gromysz K.

• Faculty of Civil Engineering, The Silesian University of Technology, Akademicka 5, 44-100 Gliwice,

Bibliografia

• [1] Starosolski W., Hyla R.; Z dotychczasowych doświadczeń stosowania stropów 2k. (Experience with application of 2k floors) Przegląd Budowlany, 10 (1995) 16-18, (in Polish)
• [2] PN-B-03264. Konstrukcje żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie. (Plain, reinforced and prestressed concrete structures. Analysis and structural design.) PKN, Warszawa 2002, (in Polish)
• [3] Łapko A.; Projektowanie konstrukcji żelbetowych (Concrete structures design), Arkady, Warszawa 2000, (in Polish)
• [4] Sołecki R., Szymkiewicz J.; Układy prętowe i powierzchniowe. Obliczenia dynamiczne. (Bar and plane systems. Calculation of vibration). Arkady, Warszawa 1964, (in Polish)
• [5] Bronstein I. N., Semendjajew K. A., Musiol G., H. Mühlig H.; Taschenbuch der Mathematik (Mathematic compendium), Verlag Harri Deutsch, Thun und Frankfurt am Main, 2001, (in German)
• [6] PN-77/B02011 Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenia wiatrem. (Loads in static calculations. Wind loads), (in Polish)
• [7] Imman J. D.; Engineering Vibration. Pearson Prentice Hall, New Jersey, 2008.
• [8] Erdey C. K.; Earthquake engineering. John Wiley & Sons, New Jersey, 2007.
• [9] Abel M. L. Abel, Braselton J. P.; Differential Equations with Mathematica, AP Professional, 1995.
• [10] Abel M. L. Abel, Braselton J. P.; Mathematica by Example, AP Professional, 1994.
• [11 ] Brown D., Porta H., Uhl J.; Calculus & Mathematica, Addison-Wesley, 1990.