Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza dynamiczna chłodni kominowych

Ejsymont Michał, Prusiel Jolanta Anna

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 11-12

192--198

PL

Określenie wpływu obciążeń dynamicznych na oddziaływanie wiatru na powierzchnię płaszcza powłoki chłodni kominowej oraz optymalizacja kształtu powłoki w celu uzyskania jak najmniejszych sił wewnętrznych - sił południkowych i równoleżnikowych. Zmiennymi parametrami są: grubość powłoki żelbetowej i lokalizacja przewężenia powłoki.

EN

Determination of the effect of dynamic loads on the effect of wind on the surface of the cooling tower shell and to optimize the shell shape in order to obtain the lowest possible internal forces - longitudinal and latitudinal forces (meridional and hoop stresses). The variable parameters are thickness of the reinforced concrete wall and location of the throat of the shell.

2

Predictive model of seismic vibrations’ peak value induced by multi-face blasting

Fuławka Krzysztof, Stolecki Lech, Mertuszka Piotr, Szumny Marcin, Anderko Arkadiusz

Journal of Sustainable Mining

|

2023

|

Vol. 22. iss. 3

248--256

EN

The seismicity level induced by blasting in the Polish copper mines is very important inlight of the efficiency of active rockburst prevention and safe conduct of blasting operations in the vicinity of the mining infrastructure such as shafts, workings, or function chambers (e.g., workshops, storages, etc.). Knowledge of the seismic vibrations' peak value might be the basis for designing blasting works in a way that ensures desired seismic effect. However, current experiences show that Peak Particle Velocity prediction models developed so far do not apply to multi-face blasting, where there are many vibrations’ sources at the same time dotted across the mining panel. This paper presents the assumptions of a new empirical model with validation data gathered in the underground trials of group blasting. This new method allows for determining the vibration level generated by firing a single face and the value of amplitude amplification resulting from the increased number of faces fired simultaneously in the group. Preliminary analysis shows that this newly developed predictive model is characterized by a high level of reliability and therefore was applied to assess the effectiveness of blasting works in the selected panel in one of the mines belonging to KGHM Polska Miedz S.A.

3

Analiza parametryczna skuteczności stosowania zewnętrznego tłumika i wzmocnienia na ograniczenie odpowiedzi dynamicznej kładki nad kanałem Portu Praskiego w Warszawie

Żółtowski Krzysztof, Kalitowski Przemysław

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 7-8

384--390

PL

W artykule przedstawiono rezultaty analiz dynamicznych zespolonej, łukowej kładki dla pieszych nad kanałem Portu Praskiego w Warszawie. W odpowiedzi na negatywny wynik badań odbiorczych przeprowadzono alternatywne analizy i badania konstrukcji. W ramach prac wykonano symulacje oraz koncepcyjne związane ze zwiększeniem tłumienia za pomocą tłumików oraz modyfikacji sztywności. Analizy wykazały istotne zmniejszenie odpowiedzi dynamicznej w wyniku modyfikacji.

EN

The article presents the results of dynamic analyses of a S-C composite, arched footbridge over the Vistula River in Warsaw, Poland. In response to unfavorable outcomes from acceptance tests, alternative analyses and structural investigations were conducted. As part of the work, simulations and conceptual studies related to increasing damping using dampers and modifying stiffness were carried out. The analyses showed a significant reduction in the dynamic response as a result of the modifications.

4

Analysis of scaffolding harmonic excitation

Bęc Jarosław, Błazik-Borowa Ewa, Szer Jacek

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 1

art. no. e144577

EN

Scaffolding is equipment usually used at construction sites. A scaffolding structure is lightweight and made of elements used many times. The characteristics of scaffolding make it susceptible to dynamic actions present at the structure or occurring nearby. A scaffolding structure of medium size was subjected to analysis in this paper. The structure FEM model was loaded with single force harmonic excitation with various frequencies ranging from 1 Hz to 12 Hz applied in one of many selected points on the scaffolding façade. In the first step, natural frequencies and mode shapes of the analyzed structure were calculated. Then the full dynamic analysis was carried out to obtain maximum displacements of selected control points. The relation of excitation force frequency and location to the amplitudes of generated displacement was observed. It was found that low excitation frequencies close to the natural frequencies of the structure produced vibrations ranging to large areas of the scaffolding surface. Higher excitation frequencies are usually less propagated at the scaffolding but still may produce some discomfort to the structure users in the vicinity of the excitation force location. Scaffolding is equipment usually used at construction sites. A scaffolding structure is lightweight and made of elements used many times. The characteristics of scaffolding make it susceptible to dynamic actions present at the structure or occurring nearby. A scaffolding structure of medium size was subjected to analysis in this paper. The structure FEM model was loaded with single force harmonic excitation with various frequencies ranging from 1 Hz to 12 Hz applied in one of many selected points on the scaffolding façade. In the first step, natural frequencies and mode shapes of the analyzed structure were calculated. Then the full dynamic analysis was carried out to obtain maximum displacements of selected control points. The relation of excitation force frequency and location to the amplitudes of generated displacement was observed. It was found that low excitation frequencies close to the natural frequencies of the structure produced vibrations ranging to large areas of the scaffolding surface. Higher excitation frequencies are usually less propagated at the scaffolding but still may produce some discomfort to the structure users in the vicinity of the excitation force location.

5

Numerical investigation of steel frame robustness under external sudden column removal

Kozłowski Aleksander, Kukla Damian

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 2

177--193

EN

Numerical analysis of robustness assessment of steel planar framed structures under sudden external column removal is presented. The analysis is based on the previous experimental and numerical analyzes conducted in the Ph.D. project. Advanced and validated finite element models of steel structures with bolted end plate joints were used using Abaqus software. Six different cases of analysis using flush and extended bolted end-plate joints were performed. The actual results of the axial forces and rotations of the joints, failure models, and other important factors about structure behaviour are presented. The clear division of the results obtained depended on the type of joint used in the structure. In the cases of application of extended end-plate joints in frame analysis, the required level of robustness was reached in all cases and stopping of collapse development was obtained. In all cases of frame analysis with flush end-plate joints, an insufficient level of robustness on progressive collapse was obtained and partial failures of the structures were reached. Due to the location of the external column, the catenary actions to mitigate progressive collapse were very limited.

PL

Przedstawiono analizę numeryczną oceny odporności stalowych płaskich konstrukcji ramowych pod wpływem nagłego usunięcia słupa zewnętrznego. Przeprowadzono analizy w oparciu o wcześniejsze badania eksperymentalne i analizy numeryczne przeprowadzone w ramach pracy doktorskiej pierwszego autora. Wykorzystano zaawansowane i zwalidowane modele elementów skończonych konstrukcji stalowej z połączeniami śrubowymi z blachą czołową przy użyciu oprogramowania Abaqus. Przeprowadzono sześć różnych przypadków analizy, w których zastosowano połączenia śrubowe doczołowe z blachą wpuszczoną i wystającą. Przedstawiono dokładne wyniki sił osiowych i obrotów połączeń, modele zniszczenia i inne ważne czynniki dotyczące zachowania konstrukcji. Wyraźny podział otrzymanych wyników zależny jest od rodzaju zastosowanego węzła w konstrukcji. W przypadku zastosowania w analizie ram połączeń doczołowych z blachą wystającą, we wszystkich przypadkach osiągnięto wymagany poziom odporności i zatrzymano rozwój katastrofy. We wszystkich przypadkach analizy ram z połączeniami doczołowymi z blachą wpuszczoną uzyskano niewystarczający poziom odporności na postępującą katastrofę i obserwowano częściowe uszkodzenia konstrukcji. Ze względu na usytuowanie słupa zewnętrznego działanie akcji cięgnowej mające na celu złagodzenie postępującego zawalenia było znacznie ograniczone. Na koniec przedstawiono zalecenia dotyczące kształtowania doczołowych połączeń śrubowych w celu zwiększenia odporności konstrukcji.

6

Tłumienie drgań konstrukcji poddanej obciążeniu dynamicznemu

Podwórna Monika, Grosel Jacek

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 11

112--115

PL

W artykule opisano analizę belki obciążonej dynamicznie jako modelu zabytkowej konstrukcji mostowej, w której zastosowano tłumik drgań zmniejszający wytężenie konstrukcji przez redukcję drgań belki mostowej, które są wywołane działaniem stochastycznego strumienia sił poruszających się ze stałą prędkością. Wartość każdej z sił oraz czas między ich działaniem są traktowane jako zmienne losowe. Rozważono kilka kryteriów optymalizacji ugięcia belki mostowej z zamontowanym absorberem o różnych parametrach.

EN

This paper describes an example of a historic bridge structure in which a vibration damper is used to reduce the strain on the structure by reducing the vibrations of the bridge beam, which are caused by the action of a stochastic stream of forces moving at a constant speed, where each force and the times between arrival of the forces are treated as random variables. Several optimisation criteria were considered, based on measures of the variability of the random deflection of a bridge beam with an absorber installed with different parameters.

7

Ocena właściwości dynamicznych kładki dla pieszych po zamontowaniu tłumików masowych

Jukowski Michał, Skulski Bartosz

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 4

86--88

PL

W artykule opisano przykład kładki dla pieszych, w przypadku której konieczne było zastosowanie dodatkowych rozwiązań zwiększających komfort użytkowania przez pieszych. Zabudowa dwóch tłumików drgań (o charakterystyce częstotliwości pokrywającej się z drugą postacią drgań) znacznie poprawiła zachowanie konstrukcji pod obciążeniem dynamicznym w zakresie odpowiedzi dynamicznej konstrukcji nośnej kładki. Ograniczono amplitudę przyspieszeń i przemieszczeń pomostu drugiej postaci drgań (giętno-skrętnej) oraz znacznie zwiększono poziom tłumienia drgań. Analiza przebiegu czasowego przemieszczeń pomostu potwierdziła pracę konstrukcji w zakresie sprężystym.

EN

This paper describes an example of the footbridge construction, where it was necessary to apply additional solutions increasing the comfort of the object use for pedestrians. The installation of two vibration dampers (with frequency characteristics coinciding with the second form of vibration) significantly improved the behavior of the structure under the dynamic load in terms of the dynamic response of the footbridge load-bearing structure. The amplitudes of accelerations and displacements of the deck of the second form of vibrations (bending-torsional) were reduced and the vibration damping level was significantly increased. Analysis of the time courses of the bridge deck displacements confirmed the operation of the structure in the elastic range.

8

Analiza następstw potencjalnej awarii wanty mostu podwieszonego w Bydgoszczy

Żółtowski Krzysztof, Kalitowski Przemysław

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 4

92--96

PL

Most Uniwersytecki został zamknięty po siedmiu latach od oddania do użytkowania. Powodem były widoczne gołym okiem objawy znacznego przeciążenia w obrębie zakotwień. Krytyczne elementy konstrukcji mostu zostały wzmocnione i przywrócono go do ruchu. W artykule przedstawiono nieliniowe analizy statyczne i dynamiczne wykonane na modelu MES, prezentujące cztery scenariusze przebiegu zachowania konstrukcji po utracie nośności mocowania wanty. Wykazały one, że przy przyjętych założeniach urwanie jednej z want prowadziłoby do nieuchronnej katastrofy.

EN

The University Bridge was closed seven years after it was put into use. The reason wasthe notice dsymptoms of significant overload in the area of the anchorages. Critical elements of the bridge structure were strengthened and it was brought back into service. The paper presents nonlinear static and dynamic analyzes performed on the FEM model, presenting four scenarios of the behavior of the structure after breaking the cable anchorage. The results showed that, under the adopted assumptions, breaking one of the cables would lead to an inevitable disaster.

9

National sustainability index as a tool for evaluating the implementation of sustainable development goals in Poland in 2010-2019

Kasztelan Armand

Ekonomia i Środowisko

|

2022

|

nr 3

150--172

EN

The paper presents the assessment results of the implementation of Poland's national sustainable development goals from 2010 to 2019. For this purpose, a synthetic index (National Sustainability Index) was designed using taxonomic methods. The study sought answers to the following questions: What is Poland's general level of accomplishment of sustainable development goals? What were the dynamics of changes in respective years? Which plans require special attention and actions in the coming years? Considering the possible range of the NSI, a significant improvement in accomplishing Poland's national sustainable development goals was observed in the surveyed years. Nevertheless, some areas still need intervention at the decision-making level, contributing to further balancing Poland's economic growth and development paths. The analysis's added value is the synthetic measure designed based on 76 specific indicators and the evaluation of sustainable development in Poland over ten years.

PL

W artykule przedstawiono wyniki oceny realizacji krajowych celów zrównoważonego rozwoju w Polsce w latach 2010-2019. W tym celu, wykorzystując metody taksonomiczne, skonstruowano syntetyczny indeks NSI (National Sustainability Index). W pracy poszukiwano odpowiedzi na następujące pytania: Jaki jest ogólny poziom realizacji celów zrównoważonego rozwoju w Polsce? Jak wyglądała dynamika zmian w poszczególnych latach? Które priorytety krajowe SD będą wymagały szczególnej uwagi i działań w najbliższych latach? Biorąc pod uwagę możliwy zakres kształtowania się NSI, w badanych latach zaobserwowano znaczną poprawę w zakresie realizacji celów zrównoważonego rozwoju w Polsce. Tym niemniej istnieją obszary, które wciąż wymagają interwencji na szczeblu decyzyjnym, co przyczyniłoby się dalszego równoważenia ścieżek wzrostu i rozwoju gospodarczego w Polsce. Wartością dodaną przeprowadzonych analiz jest skonstruowanie miernika syntetycznego, bazującego na 76 wskaźnikach dla priorytetów krajowych oraz przeprowadzenie oceny zrównoważonego rozwoju w Polsce na przestrzeni 10 lat.

10

Analysis of steel frame under selected accidental situation

Kukla Damian, Kozłowski Aleksander

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 4

293--309

EN

The current design codes recommend designing the building structures based on the assumption avoiding the disproportionate to the initial cause damage during accidental situation. As a main strategy to mitigate a progressive collapse an alternative load path method is recommended. Flush and extended bolted end-plate joint to connect beam-to-column were experimentally tested. Hierarchical validation of joint FEM models based on experimental test results were performed. The numerical dynamic analysis by finite element method of selected steel frame under column loss scenario is presented. The planar 2D model of frame were used. Shell elements for beams and columns and solid elements for joints were employed respectively. Nonlinear material and geometry were applied in the analysis. Johnson-Cook model was used to describe the change of steel parameters by dynamic Increase Factor (DIF). The Rayleigh model to include the damping effects in the analysis was used. The dynamic analysis was performed with the use of Abaqus/Explicit module. Main conclusion of presented research it that to achieve the required level of robustness, bolted beam-to-column joints with extended end-plate of thickness more than 15 mm should be used.

PL

Obecne przepisy projektowe zalecają projektowanie i wykonywanie konstrukcji budowlanych w oparciu o unikanie nieproporcjonalnego do pierwotnej przyczyny uszkodzenia w sytuacji wyjątkowej. W obecnych normach projektowych przedstawiono kilka sposobów ochrony konstrukcji przed katastrofą postępującą. Jako główną strategię łagodzenia katastrofy postępującej zaleca się metodę alternatywnej ścieżki obciążenia. Odporność konstrukcji jest definiowana jako zdolność konstrukcji do zatrzymania katastrofy. Wykonano badania doświadczalnie śrubowych węzłów doczołowych belka-słup z blachą wpuszczoną i wystającą. Przeprowadzono walidację hierarchiczną modeli MES węzłów na podstawie wyników badań eksperymentalnych. Przedstawiono dynamiczną analizę numeryczną, opartą na metodzie elementów skończonych, wybranej ramy stalowej w sytuacji wyjątkowej. Zastosowano płaski model konstrukcji. Do budowy modelu ramy wykorzystano odpowiednio elementy powłokowe dla belek i słupów oraz elementy bryłowe dla węzłów. Wykorzystano nieliniowy model materiału i geometrii do wykonania modelu. Charakterystyki materiałowe stali zostały zmodyfikowane przez zastosowanie dynamicznego współczynnika wzrostu (DIF), przy użyciu modelu Johnson-Cook. W obliczeniach wykorzystano moduł Abaqus/Explicit z uwzględnieniem tłumienia. Wyniki analizy wskazują, że zastosowanie w konstrukcji ramowej doczołowych węzłów śrubowych z blachą wystającą o grubości większej niż 15 mm prowadzi do wytworzenia w konstrukcji mechanizmu cięgnowego i zatrzymania katastrofy postępującej.

11

Assessment of Reuss, Tamura, and LRVE models for vibration analysis of functionally graded nanoplates

Shahsavari Davood, Karami Behrouz

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 2

art. no. e92, 1--13

EN

Majority of structural analysis on functionally graded materials utilized Voigt and Mori-Tanaka micromechanical modelling. The current article is focused on free vibration response of inhomogeneous nano-size plate resting on elastic foundations against different micromechanical models (i.e., Reuss, Tamura, and LRVE). For the elastic foundation type, Winkler, Pasternak, and Kerr mediums are modelled one by one. The nanoplate is modelled based on a quasi-3D shear deformation plate theory which is in relation with general strain gradient theory by employing Hamilton principle, then the model is solved analytically via Navier solution procedure. This exact model determines fourfold coupled (stretching-axial-bending-shear) response with estimating softening-stiffness and hardening-stiffness mechanisms of nano-sized systems. Finally, numerical results are provided to represent the influence of size-dependent effects on vibrations of embedded nanoplate obtained through different micromechanical models.

12

Investigation of structural performance of historical Amasya Hundi Hatun Bridge

Şeker Burçin Şenol, Özkaynak Merve

Architecture Civil Engineering Environment

|

2022

|

Vol. 15, no. 2

109--120

EN

Bridges have been built by many civilizations throughout history to connect the two banks of a river. There have been numerous historical bridges built in Anatolian geography because the area has served as a bridge to various civilizations. This study performed a structural evaluation of the Hundi Hatun Bridge in Amasya, Turkey. First, a 3D model of the bridge was created in a digital environment, and then static and dynamic analyses were performed with software using the ANSYS Workbench finite element method. The bridge demonstrated sufficient dimensions under static loads and in the modal analysis, although the arches were subject to translational movement in the flow direction of the river. In addition, linear and nonlinear material models were used to perform dynamic analyses, including bridge seismic analyses. The linear material model indicated that the bridge is safe, while the nonlinear material model revealed that damage may occur, especially at the abutments and peak regions of the bridge. Moreover, the bridge arch flatness was determined to be a very important parameter. The results of this study can be used to guide future restoration efforts.

13

Modelowanie interakcji pojazd-most w warunkach deformacji niwelety drogi

Kużawa Mieszko, Mróz Aleksander, Kliński Maksymilian, Bień Jan, Rabiega Józef

Przegląd Komunikacyjny

|

2021

|

R. 76, nr 6/7

2--7

PL

W artykule przedstawiono metodę i wyniki symulacji numerycznych wzajemnych oddziaływań dynamicznych pomiędzy pojazdami a konstrukcją mostu, która ma uszkodzenia w postaci nadmiernych trwałych ugięć przęseł. Analizy symulacyjne przeprowadzono na przykładzie rzeczywistego autostradowego obiektu mostowego, na którym stwierdzono występowanie trwałych deformacji niwelety jezdni. Jako obciążenie ruchome zamodelowano typowy 5-osiowy samochód ciężarowy o całkowitej masie 40 t. W trakcie analiz główną uwagę zwrócono na wartości pionowych przemieszczeń i przyspieszeń drgań przęseł mostu generowanych przez pojazdy ciężarowe w funkcji intensywności trwałych ugięć konstrukcji przęseł oraz prędkości pojazdu.

EN

The paper presents a method and results of numerical simulations of dynamic interactions between vehicles and the bridge structure, which has defects in the form of excessive permanent deflections of their spans. The simulation analyzes were carried out on the example of a real motorway bridge, on which the presence of such defects was found. A typical 5-axle truck with a total weight of 40 tons was modeled as a moving load. During the analyzes, the main attention was paid to the values of vertical displacements and accelerations of vibrations of the bridge spans generated by heavy vehicles as a function of the intensity of permanent deflections of the structure and the vehicles speed.

14

Wybrane praktyczne aspekty wytłumienia poprzecznych drgań kominów stalowych

Kubiszyn Wiesław, Zając Piotr

Inżynieria i Budownictwo

|

2021

|

R. 77, nr 5-6

224--231

PL

Przedstawiono analizę dynamiczną 3 kominów stalowych wolno stojących podlegających nadmiernym drganiom wskutek wzbudzenia wirowego - naprzemiennego odrywania się wirów Benarda-Karmana. Analizę przeprowadzono według wymagań aktualnych norm europejskich oraz zaleceń norm PN, DIN i ISO, a także wytycznych CICIND zawartych w Model Code. W przypadku każdego analizowanego komina podano sposób wytłumienia drgań poprzecznych oraz oceniono skuteczność przyjętych rozwiązań.

EN

The paper presents a dynamic analysis of 3 free-standing steel chimneys subject to vortex shedding vibrations - caused by alternating breakaway of Benard-Karman vortices. The dynamic analysis was carried out in accordance with the requirements of the European standards currently in force in Poland (PN-EN), additionally following the recommendations of PN, DIN and ISO standards and the CICIND guidelines included in the Model Code. For each analyzed chimney, a different effective method of damping crosswind vibrations was proposed (designed). The effectiveness of these solutions was also evaluated.

15

Numeryczna analiza dynamiczna wieszaków w łukowym wiadukcie kolejowym. Analiza przypadku

Bleja Marek, Żółtowski Krzysztof

Builder

|

2021

|

R.25, nr 11

44--49

PL

W artykule przedstawiono analizę dynamiczną wiaduktu kolejowego w ciągu Centralnej Magistrali Kolejowej zlokalizowanego koło Huty Zawadzkiej. W analizie zwrócono szczególną uwagę na lokalną odpowiedź wieszaków na obciążenie przejeżdżającym pociągiem oraz wiatrem. Obliczenia przeprowadzono na podstawie wykonanego modelu MES. Zweryfikowano poprawność modelu poprzez porównanie uzyskanych wyników z wartościami pomierzonymi. Przeprowadzono nieliniową analizę dynamiczną badania zachowania wieszaków. Następnie porównano amplitudy drgań wieszaka podczas przejazdu taboru oraz w sytuacji wzbudzenia wirami von Kármána. Analizy zostały przeprowadzone przy okazji realizacji pracy magisterskiej.

EN

The article presents a dynamic analysis of a railway bridge located near Huta Zawadzka on the Central Rail Line. The analysis was mainly focused on the local behaviour of the hangers under the railway dynamic load. The calculations were performed on the FEM model. The efficiency of the model was assessed by comparing it with the measured dynamic response of the structure. The non-linear dynamic analysis was conducted to develop the behaviour of the hanger (tension element). Afterwards, the dynamic response of the hanger ware evaluated during the passing train and wind excitation. Following study was a part of the master thesis.

16

Influence of dynamic properties on scaffoldings safety

Błazik-Borowa Ewa, Bęc Jarosław

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 4

145--158

EN

Scaffoldings are used for works at height and in places that are hard to reach, which makes such works dangerous to employees and accidents occur frequently. Loads generated by scaffolding users cannot be avoided. Moving workers excite low-frequency (1–2 Hz) vibrations and scaffoldings as slender structures are prone to such dynamic action. The method for determining the probability of vibrations excitation is presented here. The quantity representing this probability is called the predictor of occurrence of a dangerous situation due to vibrations induced by a walking employee. The predictor of resonance with ith natural frequency requires an analysis of the scaffolding dynamic behavior. The frequencies and the natural mode shapes of vibrations were determined. Numerical dynamic simulations of the worker's movement on the penultimate decks of two scaffoldings were carried out, as well. Predictor analysis was made for single frequencies and combinations of frequency pairs. The predictor values calculated for the first frequency or combinations with it are the highest ones, however the probability of resonance is not only affected by the first frequency. To improve safety, the natural frequencies should be increased. For longitudinal vibrations, this can be done by adding more bracing or reducing lengths of anchors. Increasing the number of anchors gives good results in both directions. During scaffolding design of both typical and atypical constructions, one must determine the natural frequencies and then, if the first natural frequency is less than 4.0 Hz, perform a dynamic scaffolding analysis.

17

Evaluation of steel frame structures with the response of seismic isolators

Beykzade Mohammad, Baghchesaraei Alireza, Baghchesaraei Omid Reza

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2020

|

Vol. 30, no. 3

23--47

EN

As science keeps evolving over time, new solutions are being put forward for reducing structural damage. One such solution is the use of seismic isolation systems. Seismic isolation systems reduce the response of structures to the force of earthquakes by reducing the input (force) acceleration when the natural period of the structure increases. Therefore, the use of seismic isolation systems is recommended in the analysis of diverse structures. This study was carried out on seismically isolated buildings with 8, 10, and 12 regular steel floors, modeled by a non-linear isolator in two-, or three-second periods. The differences in data and the responses of the buildings were compared with fixedbase buildings with 8, 10, and 12 floors.

18

Influence of vehicle velocity and its parameters on the bridge structure response - case study

Jukowski M., Zbiciak A., Skulski B.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 3

265--280

PL

Autorzy artykułu dokonali próby weryfikacji wpływu wartości prędkości z jaką porusza się pojazd szynowy oraz parametrów samego pojazdu na odpowiedź dynamiczną konstrukcji mostowej. Artykuł został podzielony na trzy części. Pierwsza z nich dotyczy studiów literatury, w której zawarto przykłady publikacji odnoszących się do zagadnień związanych z dynamicznymi badaniami in situ. Druga część przedstawia szczegółowy opis przeprowadzonych badań polowych w ramach których wykonano badania statyczne oraz dynamiczne analizowanej konstrukcji kratownicowej mostu kolejowego. Trzecia, ostatnia stanowi podsumowanie przeprowadzonych badań, w której zawarto najważniejsze wnioski. Badania przeprowadzono w ciągu linii kolejowej nr E30 w km 127.475 na szlaku Ropczyce – Sędziszów Małopolski odcinek Dębica – Sędziszów Małopolski w Polsce. Badania w terenie składały się z dwóch części: pomiarów przemieszczeń od obciążeń statycznych oraz pomiarów przemieszczeń i przyspieszeń podczas przejazdu zestawem lokomotyw. Badania statyczne zostały wykonane 14.09.2016 r. W trakcie badań statycznych most został obciążony obciążeniem równym masie dwóch lokomotyw spalinowych typu ST43 oraz ST45. Masa obu lokomotyw wynosiła 218 600 kg. Nacisk pojedynczej osi na tok szynowy był równy 179 kN. Skład obciążający składał się łącznie z 12 osi obciążeniowych, czyli 24 kół. Całkowita długość dwóch połączonych lokomotyw wynosiła 35.10 m, co stanowiło 68% długości teoretycznej mostu. Badania w zakresie dynamicznym przeprowadzono w dwóch terminach, 14.09.2016r. i w nocy z 7 na 8.11.2017 r. w godzinach 23:00 – 3:00.

EN

The dynamic analyses are of key importance in the cognitive process in terms of the correct operation of structures loaded with time alternating forces. The development of vehicle industry, which directly results in an increase in the speed of moving vehicles, forces the design of engineering structures that ensure their safe use. The authors of the paper verified the influence of speed and vehicle parameters such as mass, width of track of wheels and their number on the values of displacements and accelerations of selected bridge elements. The problem was treated as the case study, because the analyses were made for one bridge and the passage of three types of locomotives. The response of the structure depends on the technological solutions adopted in the bridge, its technical condition, as well as the quotient of the length of the object and vehicle. A new bridge structure was analyzed and dynamic tests were carried out for trainsets consisting of one and two locomotives. During the actual dynamic tests, the structure was loaded with a locomotive moving at a maximum speed of 160 km/h.

19

Design of realistic chewing trajectory for dynamic analysis of the dental prosthesis

Qin Wenlong, Cong Ming, Ren Xiang, Wen Haiying

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2020

|

Vol. 22, no. 3

77--84

EN

Purpose: The chewing trajectory in the dynamic analysis of dental prosthesis is always defined as a two-segmental straight polyline without enough consideration about chewing force and motion laws. The study was aimed to design a realistic human chewing trajectory for the dynamic analysis based on force and motion planning methods. Methods: The all-ceramic crown restored in the mandibular first molar was selected as the representative prosthesis. Firstly, a dynamic model containing two molar components and one flat food component was built, and an approximate chewing plane was predefined. According to the desired forces (25 N, 150 N and 25 N), three force planning points were calculated by using tentative trajectories. The motion planning was then executed based on four-segment cubic spline model. Finally, the new trajectory was re-imported into the dynamic model as the displacement load for evaluating its stress influence. Results: The maximum lateral velocity was 26.81 mm/s. Besides, the forces in the three force planning points were 14.11 N, 126.75 N and 13.56 N. The overall repetition rate of chewing force was 77.21%. The force and stress profiles were similar to the sine curve on the whole. The maximum dynamic stress of the crown prosthesis was 398.5 MPa. Conclusions: The motion law was effectively brought into the chewing trajectory to introduce the dynamic effect. The global force performance was acceptable, and the force profile was more realistic than the traditional chewing trajectory. The additional reliable characteristic feature of the stress distribution of the dental prosthesis was observed.

20

Reduction of the dynamic mechanical impact in Fert floors with rubber filling

Kuliński Krzysztof

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2019

|

Z. 25 (175)

105-110

EN

In this paper, a reduction in the dynamic mechanical impact in Fert ceiling blocks with rubber filling is discussed. The research is conducted with the use of numerical methods based on the Finite Element Method (FEM). In order to observe the mechanical wave propagation in the form of stress plots, ADINA software is used. The analysis is performed with the use of a dynamic explicit module. Three different configurations of Fert concrete blocks are analyzed: Fert 40, Fert 45 and Fert 60. It is assumed that each block is subjected to a dynamic compressive pressure load applied to the top surface. The boundary conditions applied to the blocks represent simplified support on the concrete joists. In order to check how the rubber filling changes the mechanical wave energy transfer, blocks with and without rubber filler are analyzed. Through the analysis, it is shown that the larger the block size with rubber filling, the higher the reduction of mechanical wave energy transfer. Owing to that, the height of the insulation layer could be reduced to keep the same acoustic insulation parameters. On the other hand, the proposed rubber fill raises the overall mass of the blocks, which may negatively affect the ceiling bearing capacity.

PL

Omówiono redukcję oddziaływań dynamicznych w stropach Fert z wypełnieniem gumowym. Badania prowadzono z wykorzystaniem metod numerycznych opartych o metodę elementów skończonych (MES). W celu zaobserwowania propagacji fali mechanicznej w postaci map naprężeń do analizy wybrano oprogramowanie ADINA. Analizę prowadzono z wykorzystaniem modułu analizy dynamicznej „Explicit”. Pod uwagę wzięto trzy rodzaje pustaków Fert, tj. Fert 40, Fert 45 oraz Fert 60. Każdy z analizowanych pustaków poddano dynamicznemu obciążeniu ciśnieniem, przyłożonym do górnej powierzchni i oddziałującym w kierunku dolnej powierzchni pustaka. Zastosowane warunki brzegowe opisują uproszczone zamocowanie pustaków na belkach stropowych. W celu sprawdzenia, jak gumowe wypełnienie pustaka zmienia przepływ energii mechanicznej, każdy z pustaków analizowano bez, a następnie z wypełnieniem. Na podstawie przeprowadzonej analizy stwierdzono, że im większy bloczek stropowy, a tym samym więcej wypełnienia gumowego, tym wyższa wartość redukcji oddziaływania dynamicznego. W związku z powyższym wysokość warstwy izolacyjnej może być zredukowana przy zachowaniu tych samych parametrów akustycznych stropu. Z drugiej strony, zaproponowane rozwiązanie pustaka z gumowym wypełnieniem zwiększa jego masę, co negatywnie wpływa na nośność stropu.