Criteria for evaluation of masonry-structure behaviour in mining areas

• Autorzy: Fedorowicz J.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Adequate defining of forecast effects caused by the mining area curvature requires processing the standards of the masonry resistance to shear deformations obtained on laboratory models to criteria of the strain-resistance, applicable to the real, mining deformed wall-structure. That problem is analyzed in chapters 2 and 3, where the elastic-plastic-damage model (Barcelona Model) is used as a basic numerical model. We can see the masonry strain-resistance as a value measured by the modulus G - strongly dependent on introduced boundary conditions, where functions of G-decreasing are numerically obtainable in an easy way. For analyzed system building-mining deformed subsoil, a proposition of the mining subsoil modulus CMCC was given, where value of a real cooperation zone for building and subsoil is estimated on the basis of the Modified Cam-clay model. Inelastic analyses of the wall object lead to statement - areas where the stress state, produced by the increasing mining deformations, satisfy the equations of the initial plastic surface (that in turn generate masonry degradation) arise and develop according to areas of the critical value of principal strains , obtained in elastic model. For large strains however, the elastic analysis will overstate resistance category of the subject structure.

PL

Wiarygodne określenie efektów oddziaływania krzywizny terenu na rzeczywisty obiekt budowlany wymaga określenia odpowiednich kryteriów odporności odkształceniowej rzeczywistej konstrukcji ścianowej (rozdziały 2 i 3 pracy). Autor analizował kolejno: 1) skuteczność stosowania niesprężystego modelu konstytutywnego w odtwarzaniu badań laboratoryjnych ścinania, 2) wyznaczył numerycznie funkcje degradacji sztywności muru w procesie ścinania realizowanego w badaniach laboratoryjnych oraz w procesie czystego ścinania, 3) przedstawił model obliczeniowy układu konstrukcja-podłoże górnicze, wprowadzając propozycję modelu podłoża górniczego wyrażonego wielkością modułu CMCC , wykorzystującego określoną wcześniej wielkość obszaru współpracy konstrukcji z wyginającym się podłożem górniczym. Analizy niesprężyste wydzielonej z obiektu ściany prowadzą m.in. do stwierdzeń: obszary, w których naprężenia spełniają równania początkowej powierzchni plastyczności i wywołują przy dalszych deformacjach degradację materiału powstają w miejscach krytycznych wartości odkształceń , zgodnych, do określonego poziomu odkształceń z obszarami wyznaczanymi w modelu sprężystym. Przy znacznych natomiast odkształceniach postaciowych analiza sprężysta będzie nieprawidłowo zawyżać ocenę kategorii odporności badanego obiektu budowlanego.

Słowa kluczowe

EN

mining areas; mining subsoil; mining activity effects; masonry structure behaviour; plastic-damage material mode; masonry-resistance to shear deformations; category of objects-resistance

PL

krzywizna terenu; obszary górnicze; górnictwo podziemne

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 1, no. 2
• Strony: 35--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Fedorowicz J.

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

Bibliografia

• [1] Instrukcja ITB 286/1989. Projektowanie budynków o ścianowym układzie nośnym podlegających wpływowi eksploatacji górniczej (Standard ITB 286/1989. Designing process for the mining influenced wallbuildings). Wydawnictwo Instytutu Techniki Budowlanej, Warszawa 2006 (in Polish).
• [2] Kwiatek J. i inni; Ochrona obiektów budowlanych na terenach górniczych (Building-objects protection in the mining areas). Wydawnictwo Głównego Instytutu Górnictwa, Katowice 1997 (in Polish).
• [3] Instrukcja ITB 364/2007. Wymagania techniczne dla obiektów wznoszonych na terenach górniczych (Standard ITB 364/2007. Technical requirements for objects in mining areas). Wydawnictwo Instytutu Techniki Budowlanej, Warszawa 2007 (in Polish).
• [4] Kawulok M.; Kryteria oceny odporności obiektów budowlanych na ciągłe wpływy eksploatacji górniczej (Criteria for buildings resistance evaluation with respect to the mining actions). Prace Naukowe GIG, Problemy Ochrony Obiektów Budowlanych na Terenach Górniczych, Kwartalnik, wydanie specjalne, nr V/2007, Główny Instytut Górnictwa, Katowice. 2007, p. 83-91 (in Polish).
• [5] Instrukcja ITB 416/2006. Projektowanie budynków na terenach górniczych (Standard ITB 416/2006 Designing for the mining influenced building objects). Wydawnictwo Instytutu Techniki Budowlanej, Warszawa 2006 (in Polish).
• [6] Kubica .; Niezbrojone ściany murowe poddane odkształceniom postaciowym wywołanym nierównomiernymi pionowymi przemieszczeniami podłoża (Non-reinforced masonry walls subjected to nondilatational strains produced by irregular vertical ground displacements). Zeszyty Politechniki Śląskiej, seria Budownictwo, z. 96, Gliwice, 2003 (in Polish).
• [7] Lublmer J., Oliver J., Oiler S., OńateE:, A plastic-damage model for concrete. International Journal of Soils and Structures, Vol. 25,1989, p. 299-329.
• [8] Lee J. S., Fenves G. L.; plastic-damage model for cyclic loading of concrete structures. Journal of Engineering Mechanics, Vol. 124, No. 8, 1998, p. 892-900.
• [9] Fenves G.L., Lee J.S.; A plastic-damage concrete model for earthquake analysis of dams. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 27, 1998, p. 937-956.
• [10] Kwiatek J.; Zasady ochrony istniejących obiektów budowlanych na terenach górniczych w świetle wytycznych GIG (The protection principles for building objects existing in mining areas). Materiały Konferencji Naukowo-Technicznej Problemy Projektowania i ochrony obiektów budowlanych na terenach górniczych, Rudy Raciborskie, 1999, p. 145-=-156 (in Polish).
• [11] Kwiatek .; Obiekty budowlane na terenach górniczych (Building objects in mining areas). Wydawnictwo Głównego Instytutu Górnictwa, Katowice 2007 (in Polish).
• [12] Kawulok M. Ocena właściwości użytkowych budynków z uwagi na oddziaływania górnicze (Estimation of buildings performance with respect to the mining actions). Prace Naukowe ITB, Wydawnictwo Instytutu Techniki Budowlanej, Warszawa 2000 (in Polish).
• [13] Cińcio A.; Numeryczna analiza dynamicznej odporności niskiej zabudowy na wstrząsy parasejsmiczne z zastosowaniem przestrzennych modeli wybranych obiektów (Numerical analysis of dynamie resistance to semi-seismic tremors of low buildings with application of spatial object models). Praca doktorska, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa, Gliwice 2004 (in Polish).
• [14] Wawrzynek A., Cińcio A:, Adaptation of a plasticdamage concrete model for masonry material subjected to cyclic load. Proceedings of the VIII International Conference on Computational Plasticity, COMPLAS 2005, Barcelona 2005.
• [15] Fedorowicz L., Fedorowicz J.; Rola modelu obliczeniowego w ocenie wytężenia konstrukcji budowli zginanej na podłożu górniczym (Meaning of the calculation model for the strength evaluation of mining bended buildings). Materiały II Konferencji Naukowo - Technicznej „Problemy projektowania i ochrony obiektów budowlanych na terenach górniczych". Rudy Raciborskie, 2004, p. 97-112 (in Polish).
• [16] Wawrzynek A., Cińcio A., Fedorowicz /.; Numerical verification of the Barcelona Model adapted for brick walls. Proceedings of the 7* International Masonry Conference - 2006 (7IMC), 30/31 October - 1 November, No. 84, London 2006.
• [17] Fedorowicz L., Fedorowicz J.; Applying the numerical procedures in order to reproduce same selected laboratory tests and in situ observations concerning masonry structures subjected to the subsoil displacements. Proceedings of the 5,h International Conference on Analytical Models and New Concepts in Concrete and Masonry Structures, AMCM'2005, Gliwice-Ustroń, June 12-14,2005, p. 41-42, (Full Text on CD ROM).
• [18] Fedorowicz L., Fedorowicz J., Kubica J.; Adequacy of Barcelona Model for behaviour evaluation of masonry structures subsoil being strongly deformed. Proceedings of the 8th International Conference on Computational Plasticity, COMPLAS 2005, Edited by: D.R.J. Owen, E. Ofiate and B. Suarez, part 2, CIMNE Barcelona, 2005, p. 1015-1018.
• [19] Wawrzynek A., Cińcio A.; Numerical reconstruction of laboratory brickwork test. Proceedings of the IX International Conference on Computational Plasticity, COMPLAS 2007, E. O?ate and D.RJ. Owen (Eds), CIMNE, Barcelona 2007, ID50.
• [20] Fedorowicz L., Fedorowicz J.; Rules indispensable in order to use the isotropic elastic-plastic damage model for masonry effort evaluation. Proceedings of the 4t h International Conference on "New Trends in Statics and Dynamics of Buildings". Bratislava, Slovakia, October 20-21 2005, p. 123-126 (full text on CD-ROM).
• [21] Fedorowicz L., Fedorowicz J.; Ocena wiarygodności rozprzestrzeniania się pola przemieszczeń w numerycznych modelach podłoża gruntowego o kinematycznych warunkach brzegowych (Reliability of the deformations zones for subsoil models with boundary values of the kinematical type). Proceedings of the S"1 International Conference on "New Trends in Statics and Dynamics of Buildings". Bratislava, Slovakia, October 19-20 2006, p. 27-30, (full text on CD-ROM) (in Polish).
• [22] Fedorowicz L., Fedorowicz /.; Warunki adekwatności analiz numerycznych układów budowla – podłoże górnicze (Requirements allowing for adequate numerical analyses structure-mining subsoil systems). Roczniki Inżynierii Budowlanej, Komisja Inżynierii Budowlanej Oddział Polskiej Akademii Nauk w Katowicach, przyjęte do druku, 2007 (in Polish).
• [23] PN-B-03002:1999 Konstrukcje murowe niezbrojone. Projektowanie i obliczanie. (Non-reinforced masonry structures. Analysis and structural design), (in Polish).
• [24] Kawulok M.; Zasady projektowania budynków na terenach górniczych w świetle znowelizowanych wytycznych (Design principles for buildings in mining areas in the light of the revised standard). Materiały II Konferencji Naukowo - Technicznej „Problemy projektowania i ochrony obiektów budowlanych na terenach górniczych", Rudy Raciborskie, 2004, p. 53-64 (in Polish).
• [25] Kubica J.; Odkształcalność murów pionowo ścinanych z uwzględnieniem oddziaływań górniczych (Deformability of vertically sheared walls with allowance for mining impacts). Materiały II Konferencji Naukowo - Technicznej „Problemy projektowania i ochrony obiektów budowlanych na terenach górniczych", Rudy Raciborskie, 2004, p. 113-M26 (in Polish).