Efektem podziemnej eksploatacji kopalin na powierzchni terenu są osiadania powierzchni. W większości przypadków są to deformacje tzw. ciągłe, które ujawniają się w postaci łagodnej niecki obniżeń, jednak w określonych przypadkach mogą się pojawić deformacje nieciągłe. Ich sposób ujawniania się jest gwałtowny, a zabezpieczenie konstrukcji znajdującej się na powierzchni terenu jest trudne. W referacie przedstawiono analizę numeryczną układu budowla-podłoże obciążonej ujawniającymi się nieciągłymi deformacjami podłoża. Analizę przeprowadzono z wykorzystaniem niekomercyjnego oprogramowania MAFEM3D, które zostało opracowane przez prof. Majewskiego. Program stosuje przyrostowo-iteracyjną procedurę MES z wykorzystaniem sprężysto-plastycznego modelu materiałowego z izotropowym wzmocnieniem i osłabieniem. Zastosowanie tego modelu materiałowego umożliwiło opracowanie modelu konstrukcji muru ceglanego oraz podłoża, który został obciążony nieciągłą deformacją terenu. Analizę przeprowadzono dla jednego geometrycznego modelu ściany z różnymi wykorzystanymi materiałami konstrukcyjnymi i elementami wzmacniającymi. Obciążenia zostały zaimplementowane jako próg terenowy, który obejmował różną długość fundamentu. W trakcie analizy wyników brane pod uwagę były zmiany naprężeń w konstrukcji i podłożu. Poziom wytężenia każdego elementu skończonego przedstawia strefy wyczerpania nośności, co może wskazywać na powstanie zarysowań w konstrukcji lub uplastycznień w podłożu. Wyniki analiz numerycznych dają obiecujące rezultaty, które jednak należy ograniczyć do konkretnej konstrukcji ściany. Dalsze etapy analiz powinny zostać rozszerzone na pełną analizę trójwymiarową i przestrzenną współpracę elementów konstrukcyjnych (ściany, płyty stropowe). Należy również rozważyć różny rodzaj parametrów gruntowych oraz lokalizacji progu w stosunku do fundamentów. Przedstawiona analiza jest wstępna, a wyniki mają charakter jakościowy.
EN
Non-continuous mining deformations appear in mining activity regions. They are not so common as continuous ground deformations. The process of their appearing is violent and a protection of the structure is difficult. The paper presents a numerical approach to a soil-structures interaction during the activity of ground fault – non-continuous ground deformation. The analysis was carried out by a noncommercial software MAFEM3D created by prof. Majewski. This software uses incrementaliterative procedure of FEM with elastic-plastic material model and isotropic hardening/softening of a material. It allowed to create model of brick-wall structure and the ground which was loaded by the non-continuous ground deformation. The analysis was carried out for one geometric wall shape but with different material parameters and strengthening elements. The loads were implemented as a ground fault which comprised different length of structure footing. The results of calculation were considered for stresses variability of structure and the subsoil. The effort level for finite element showed areas at risk of cracks in structure as well as the ground plasticization process on the edge of the fault. The numerical analyses gave promising results but they were checked only for one wall structure. The further steps of analyses should be extended to real 3D structures and considered on spatial cooperation of the structural elements like walls, plates etc. In addition the different kind of ground parameters and location below the foundation should be taken in consideration.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the numerical analysis of a masonry building subject to the influence of ground deformation. Numerical analysis was carried out by elastic-plastic material model. The shape of the boundary surface was adopted from three parameter Willam-Warnke criterion. The calibration of the boundary surface shape has been carried out in the course of laboratory tests of masonry samples subjected to compression and shear loading. The numerical analyses were carried out by the heterogeneous as well as the homogeneous materials model. The results of the buildings numerical analysis were compared with a real building and gave satisfactory compatibility. Use of structure strengthening resulted in reduction of the elements effort level. However, it was not fully possible to avoid damage due to only partial structure strengthening. Some quantitative differences in the results between analytical model and the real structure, which was caused by difficulties in defining the parameters of an existing material of masonry have also be noted.
PL
Artykuł przedstawia analizę numeryczną murowanego budynku mieszkalnego poddanego wpływom deformacji terenu. W analizie numerycznej wykorzystano sprężysto-plastyczny model materiałowy. Kształt powierzchni granicznej została zaadaptowana z trójparametrowego kryterium Willam-Warnke. Kalibracja kształtu powierzchni granicznej została przeprowadzona na podstawie testów laboratoryjnych próbek murowych poddanych obciążeniom ściskającym i ścinającym. Obliczenia prowadzone były dla heterogenicznego, jak i homogenicznego modelu materiałowego. Wyniki analizy numerycznej obiektu zostały porównane z budynkiem rzeczywistym i dały satysfakcjonującą zgodność. Użycie elementów wzmacniających spowodowało obniżenie poziomu wytężenia elementów. Nie udało się jednak całkowicie uniknąć uszkodzeń budynku ze względu na częściowe wzmocnienia. Zostały również zauważone ilościowe różnice naprężeń pomiędzy rezultatami analizy numerycznej, a rzeczywistą konstrukcją, co było spowodowane trudnościami w zdefiniowaniu parametrów materiałowych istniejącego muru budynku.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the solution of the stochastic vibration of non-linear mechanical systems with Gaussian random excitations. It's realised the short review abot linearization techniques in stochastic dynamic. The presented method was used to solution of the inelastic truss structures.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.