Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Characteristic of small-strain stiffness of fine-grained soils based on advanced laboratory tests

Witowski Marcin, Godlewski Tomasz, Nepelski Krzysztof, Chyliński Filip

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 4

73--88

EN

The non-linearity of the modulus in the zone of small deformations has become one of the three basic concepts of modern soil mechanics, together with “effective stresses” or “critical state”. It is therefore necessary to obtain suitable parameters to describe these phenomena through the development of modern measuring equipment and new research methods. Limitations in the availability of the research area or research equipment indicate the need to create a data set, in the formula of regional assessments. The article presents a compilation of data on the deformation characteristics of soils covering about 75% of the country’s area, which are the most common subsoils for building. Descriptions, images of microstructures, and a record of mechanical parameters are presented for various age-old glacial clays and marginal clays and loesses. Emphasis is placed on parameters obtained from triaxial tests, including the determination of the shear modulus at small deformations obtained from BET measurements. In combination with the patented solution of sample strain measurement, complete deformability curves of the tested samples were obtained, indicating model reference curves developed for the above soil types. The statistically significant amount of data collected allowed the creation of a specific portfolio for selected soils as a starting point for assessing deformability. This corresponds to the current expectations regarding the characteristics of the behaviour of the substrate in the full spectrum of stresses and deformations, obtained from different types of tests, which, as in the case of soil stiffness degradation, together allow the correct determination of the necessary parameters.

PL

Nieliniowość modułu w strefie małych odkształceń stała się jednym z trzech podstawowych pojęć we współczesnej mechanice gruntów, podobnie jak „naprężenia efektywne” czy „stan krytyczny”. Tym samym konieczne jest pozyskiwanie odpowiednich parametrów do opisu tych zjawisk poprzez rozwój nowoczesnej aparatury pomiarowej i nowych metod badawczych. Ograniczenia w dostępności terenu badań czy aparatury badawczej wskazują na potrzebę tworzenia zbioru danych, w formule zestawień o charakterze regionalnym. W artykule przedstawiono kompilację danych w zakresie charakterystyki odkształceniowej dla gruntów zajmujących ok. 75% powierzchni kraju, stanowiących najczęstsze podłoże obiektów budowlanych. Przedstawiono opisy, obrazy mikrostruktur oraz zapis parametrów mechanicznych dla różnowiekowych glin polodowcowych i iłów zastoiskowych oraz lessów. Główny nacisk został położony na parametry uzyskane z badań „trójosiowych”, w tym oznaczenia modułu ścinania przy małych odkształceniach uzyskane z pomiarów sejsmicznych metodą BET. W połączeniu z opatentowanym rozwiązaniem napróbkowego pomiaru odkształceń uzyskano pełne przebiegi odkształcalności badanych próbek wskazując modelowe krzywe referencyjne opracowane dla ww. typów gruntów. Istotna statystycznie ilość zebranych danych pozwoliła na stworzenie swoistego portfolio dla wybranych gruntów, jako punkt wyjścia do oceny zdolności deformacyjnych. Spełnia to obecne oczekiwania odnośnie charakterystyk zachowania podłoża w pełnym spektrum naprężeń i odkształceń, uzyskiwanych z różnego typu badań, które tak jak w przypadku degradacji sztywności gruntu zebrane razem pozwalają na poprawne wyznaczenie niezbędnych parametrów.

2

A generalized equivalent temperature model in a time-varying environment

Sun L., Gu X.-H., Song P., Di Y.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2017

|

Vol. 19, no. 3

432--440

EN

Accelerated degradation test at high temperature level is a common method to accelerate the degradation of products by elevating temperature, and the obtained degradation data are then used to obtain the estimate of the performance at normal temperature after extrapolating the degradation through accelerating model. However, the normal temperature is ever-changing rather than constant. Therefore, a generalized equivalent temperature model based on power law degradation path is proposed to establish a connection between accelerated degradation data and degradation data at normal temperature. The model takes the equal degradation measure as a principle and the conclusion is demonstrated that the increments of the degradation under the same magnitude, same time and different orders of temperature stresses are same. The result shows that the empirical equivalent temperature model is a special case of the proposed model. The accuracy of the proposed model is finally demonstrated by a case study of nitrile rubber O-rings.

PL

Przyspieszone badania degradacji (badania starzeniowe) prowadzone w warunkach wysokiej temperatury stanowią powszechnie stosowaną metodę przyspieszania starzenia produktów poprzez podwyższanie temperatury. Otrzymane w takich badaniach dane degradacyjne wykorzystuje się do szacowania wydajności produktu w temperaturze normalnej na zasadzie ekstrapolacji. Głównym ograniczeniem tej metody jest fakt, że normalna temperatura nie jest stała lecz zmienia się w czasie. Dlatego też, aby skorelować dane z przyspieszonej degradacji z danymi dotyczącymi starzenia w normalnej temperaturze, zaproponowaliśmy uogólniony model temperatury równoważnej oparty na krzywej degradacji opisanej prawem potęgowym. W modelu przyjęto zasadę równego stopnia degradacji i wykazano, że przyrosty degradacji przy tej samej wartości i czasie działania naprężeń termicznych różnego rzędu są takie same. Wyniki pokazują, że empiryczny model temperatury równoważnej jest szczególnym przypadkiem proponowanego przez nas modelu. Trafność opisanego w pracy modelu wykazano na podstawie studium przypadku dotyczącego uszczelek nitrylowych, tzw. oringów.

3

Determination of road bridges durability

Alkafaji T., Wróbel M., Zobel H.

Archives of Civil Engineering

|

2008

|

Vol. 54, nr 1

13-39

EN

Contrary to widespread opinions, knowledge about durability is still more intuitional than approved by results of analysis. Durability of the structure depends on many factors, which can be grouped in various categories. Among them, the most important are: material of a structure, age and type of a structure, history of its operational use, types of loads affecting the structure, environmental factors and quality of maintenance. Those factors are estimated during current, basic and detailed inspections. The scores are reported in "records of bridges" and are described numerically in Bridge Management System (BMS). Using them is possible to create "degradation curves". Observing the change in values of those estimations in a longer period of time, it is possible to estimate tendency of changes and finally the durability of the bridge or its element. The proposal of procedure for estimation of durability of bridges is presented. Unfortunately small number of numerically transformed data related to the system of estimation of technical condition of bridges makes impossible creation of statistically valid "degradation curves" and correct values of coefficients, which describe durability categories. But, when such information will be accessible, proposed procedure will lead to significant improvement of the bridge technical condition and to rationalize maintenance cost of bridges.

PL

Określenie długości okresu bezawaryjnego użytkowania mostu, czyli jego trwałości jest kluczowe z punktu widzenia zapewnienia zrównoważonego rozwoju infrastruktury komunikacyjnej. Wbrew rozpowszechnionym poglądom, wiedza na ten temat jest ciągle bardziej intuicyjna niż mająca oparcie w wynikach badań. Trwałość konstrukcji zależy od wielu czynników, które można pogrupować w różne kategorie. Do najważniejszych zalicza się materiał konstrukcyjny, wiek i rodzaj konstrukcji, historię jej użytkowania, rodzaje oddziaływań na nią oraz czynniki środowiskowe i jakość utrzymania. Są one oceniane podczas dokonywanych przeglądów (bieżących, podstawowych i szczegółowych) w ramach obowiązującego od 1991 roku systemu oceny stanu technicznego mostów i zapisywane w tzw. księgach obiektu mostowego. Niektóre z tych czynników są opisane w module "Ewidencja" Systemu Gospodarki Mostowej (SGM). Korzystając z tych ocen można stworzyć "krzywe degradacji" dając obraz stanu technicznego zarówno różnych typów mostów jak i ich elementów składowych, a także wyposażenia. Obserwując zmianę wartości tych ocen w dłuższym przedziale czasowym można ocenić tendencje zmian, natomiast trudno jest określić trwałość obiektu lub jego elementu. W referacie przedstawiono zmodyfikowany podział na kategorie trwałościowe ściśle powiązany z istniejącym systemem oceny stanu technicznego oraz zaproponowano procedurę określania trwałości mostów. Przyjmowana na początku analizy trwałość podstawowa obiektu jest modyfikowana za pomocą odpowiednich współczynników. Niestety, z uwagi na fakt, że baza danych w SGM obejmuje tylko okres 4-5 lat, wiarygodność stworzonych na ich podstawie krzywych degradacji jest wątpliwa ze statystycznego punktu widzenia. Przedstawione na rysunkach wykresy mają jedynie charakter poglądowy. Aby były one wiarygodne konieczne jest stworzenie bazy ocen stanu technicznego z co najmniej okresu 30 lat. Dlatego, na razie, wartości współczynników trwałościowych przyjęto arbitralnie wykorzystując doświadczenie inżynierskie autorów, poparte wykonaniem około 100 ekspertyz mostów. Drugą słabością zaprezentowanej procedury jest brak mapy zsumowanych natężeń ruchu pojazdów na drogach z okresu od 1965 roku do chwili obecnej, na podstawie której możliwe byłoby określenie "objętości obciążeń mostu w ciągu jego całego życia". Oznacza to, że aby zaproponowana procedura pozwalała w sposób wiarygodny określić trwałość obiektu mostowego (stworzyć krzywe degradacji) konieczne jest przeniesienie przez administrację drogowa i kolejową ocen stanu technicznego z "ksiąg obiektu mostowego" do SGM, a także do SMOK-a (odpowiednik SGM dla mostów kolejowych). Poprzez zobiektywizowanie podejścia do zagadnienia trwałości, czyli poprzez wprowadzenie porównywalności ocen między różnymi obiektami tego samego typu oraz przez stworzenie praktycznego sposobu oceny trwałości istniejących i nowoprojektowanych obiektów mostowych będzie można w długim przedziale czasowym doprowadzić do znaczącej poprawy stanu technicznego mostów, a także do racjonalizacji wydatków na cele utrzymaniowe i remontowe.