Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Earthquake protection of reinforced concrete structures with infill walls using PUFJ and FRPU systems

Kwiecień Arkadiusz, Akyildiz Ahmet Tugrul

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 3

199--216

EN

Advancements in technology and material sciences lead new solutions to be used in civil engineering. PolyUrethane Flexible Joints (PUFJ) and Fiber Reinforced PolyUrethanes (FRPU) are among those innovative solutions. PUFJ implemented systems comprise of seismic preventive buffer material between masonry infill walls and reinforced concrete (RC) frames, whereas FRPU solution is designed for covering the wall surfaces with thin composite strips. Both methods are primarily developed for increasing the ductility capacities of buildings while sustaining the overall structural strength without compromising on the safety of these systems against earthquakes. In this article, test results of the quasi-static cyclic experiments as well as dynamic tests on the shake tables including harmonic forces operating in resonance are presented. Moreover, numerical analyses are performed in order to comprehend the behavior of PUFJ implemented frames constituted with different masonry materials than above which are under various loading conditions. The outcomes confirmed the high efficiency of the proposed solutions, which at the same time meet the strict requirements of the modern seismic standards.

PL

Postępy w technologii i materiałoznawstwie prowadzą do nowych rozwiązań wprowadzanych w inżynierii lądowej. Wśród tych innowacyjnych rozwiązań znajdują się podatne złącza poliuretanowe (PUFJ) i poliuretany wzmocnione włóknami (FRPU). Systemy PUFJ instalowane są pomiędzy murowanymi ścianami wypełniającymi a ramami żelbetowymi jako anty-sejsmiczny element buforowy, natomiast systemy FRPU są przeznaczone do wzmacniania powierzchni ścian cienkimi pasami kompozytowymi. Obie metody zostały opracowane w celu zwiększenia ciągliwości budynków, przy jednoczesnym utrzymaniu ich ogólnej nośności, a tym samym w celu zwiększenia bezpieczeństwa użytkowania tych budynków w trakcie trzęsień ziemi. W artykule przedstawiono wyniki badań elementów w skali naturalnej pod quasi-statycznymi obciążeniami cyklicznymi oraz obciążeniami dynamicznymi na stole sejsmicznym i pod działaniem sił harmonicznych w rezonansie. Ponadto zostały przeprowadzone analizy numeryczne, mające na celu poznanie zachowania się podobnych konstrukcji z innymi materiałami murowymi współpracującymi z PUFJ, które poddane zostały różnym warunkom obciążenia. Wyniki potwierdziły wysoką skuteczność proponowanych rozwiązań, które jednocześnie spełniają surowe wymagania współczesnych norm sejsmicznych.

2

Effectiveness of a mathematical model in simulating nonlinear mechanical behaviour of a seismic isolation system made of polymeric bearings

Falborski T., Jankowski R.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2016

|

Y. 113, iss. 3-B

43--54

EN

The present study was focused on determining the effectives of a nonlinear mathematical model in simulating complex mechanical behaviour of a seismic isolation system made of Polymeric Bearings. The proposed mathematical model defines the lateral force as a nonlinear function of the shear displacement and the deformation velocity. The effectiveness of the proposed mathematical model was verified by comparing the seismic response of a 2.30 m high two-storey structure model with the results obtained from the detailed numerical analysis. The results obtained from the numerical investigation using lumped-mass models confirmed that the proposed nonlinear mathematical model can be successfully adopted to simulate the complex mechanical behaviour of the Polymeric Bearings in numerical studies.

PL

W pracy dokonano oceny efektywności modelu matematycznego, opisującego nieliniowe zachowanie prototypu wibroizolacji sejsmicznej w postaci Łożysk Polimerowych. W zaproponowanym modelu matematycznym siła pozioma jest nieliniową funkcją przemieszczenia oraz prędkości. Oceny efektywności modelu matematycznego do opisu nieliniowego zachowania łożysk polimerowych dokonano poprzez porównanie wyników badań eksperymentalnych przeprowadzonych na stole sejsmicznym, w których dwupiętrowy model konstrukcji o całkowitej wysokości 2,30 m poddano różnym obciążeniom dynamicznym, z wynikami analiz numerycznych. Duża zgodność wyników analiz numerycznych z wynikami otrzymanymi z badań eksperymentalnych potwierdziła poprawność zaproponowanego modelu matematycznego do symulacji zachowania Łożysk Polimerowych.

3

Compaction and liquefaction of a sandy layer: simulation of shaking table experiments

Sawicki A., Świdziński W.

Archives of Civil Engineering

|

2013

|

Vol. 59, nr 4

509--521

EN

This paper presents numerical simulations of the behavior of a sandy layer subjected to a cyclic horizontal acceleration in shaking table tests, with a particular attention focused on the settlements of a dry sand layer, and on the liquefaction of saturated sand. A compaction/liquefaction model (C/L) is applied to these simulations. The influence of specific parameters of the model on the compaction and liquefaction of a sandy layer is shown and discussed. The results of simulations are compared with selected experimental data.

4

Badania eksperymentalne parametrów dynamicznych modeli zbiorników stalowych na stole sejsmicznym

Burkacki D., Jankowski R.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 3/II

341-348

PL

Stalowe zbiorniki walcowe są niezwykle popularnymi konstrukcjami używanymi przy magazynowaniu produktów przemysłu naftowego i chemicznego. Ich bezpieczeństwo i niezawodność są kluczowe, ponieważ jakiekolwiek uszkodzenie może nieść za sobą poważne konsekwencje. Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie rezultatów badań eksperymentalnych na stole sejsmicznym dotyczących wyznaczenia parametrów dynamicznych modeli zbiorników stalowych z dachem stałym. W badaniach uwzględniono wpływ poziomu wypełnienia wodą. Wyniki badań wskazują, iż zwiększanie poziomu wypełnienia powoduje gwałtowny spadek częstotliwości drgań własnych oraz jednoczesny znaczny wzrost wartości współczynników tłumienia drgań.

EN

Liquid storage tanks are among the most commonly constructed structures used to store petroleum and chemical products. Their safety and reliability are crucial because any damage may cause serious consequences. The aim of the present paper is to show the results of the first stage of the study concerning the response of cylindrical steel tanks under mining tremors and earthquakes observed in Poland. This stage has been focused on experimental determination of the influence of the level of liquid filling on the dynamic properties (natural frequencies, damping ratios) of structures. The shaking table tests have been conducted on scaled models of tanks. The results of the study clearly indicate that the level of liquid is really essential in structural analysis. Increasing the level of liquid leads to a substantial decrease in the values of dominant natural vibration frequencies, whereas the values of damping ratios show a significant increase trend.

5

Moduł ścinania gruntu sypkiego przy małych naprężeniach

Sawicki A., Świdziński W., Mierczyński J.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2012

|

R. 109, z. 3-Ś

91--102

PL

Przeanalizowano problem modułu ścinania piasku przy małych naprężeniach, jak te występujące w badaniach warstwy gruntu na stole sejsmicznym. Wstępne obliczenia osiadań takiej warstwy, dla wartości modułu ścinania przyjętej z badań gruntu przy znacznie wyższych naprężeniach, doprowadziły do wyniku znacznie niższego niż pomierzone osiadania. W związku z tym zapytano, jaki powinien być moduł ścinania, aby uzyskać zgodność przewidywań teoretycznych z doświadczeniem? Okazało się, że ten moduł powinien być przynajmniej o rząd wielkości mniejszy od wartości przyjętej do wstępnych obliczeń. Problemu, jakim jest model ścinania piasku przy małych naprężeniach, nie rozstrzygnęły również przedstawione w pracy, wstępne wyniki badań prędkości propagacji fali sejsmicznej w próbce gruntu, umieszczonej w aparacie trójosiowym.

EN

The problem of shear modulus of sand at small stress level corresponding to that occurring in the shaking table tests of sandy layer is analysed. Calculated settlements of such layer for shear modulus determined at significantly higher stresses appeared to be much lower than measured ones in the experiments. Estimated shear modulus based on back analysis was at least one order lower than that assumed in primary calculations. Even additional experiments determining shear modulus from the measurement of seismic wave velocity by bender elements did not solve this problem.

6

Badania eksperymentalne na stole sejsmicznym dotyczące odporności dynamicznej odłącznika wysokiego napięcia

Dembowski P., Jankowski R.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 3/III

25-32

PL

Sprawność elementów sieci energetycznej po wstrząsach sejsmicznych jest istotnym elementem zapewnienia bezpieczeństwa na terenie dotkniętym trzęsieniem ziemi. Istotnym elementem systemu energetycznego są tzw. odłączniki wysokiego napięcia służące do galwanicznego oddzielania obwodów w stanie otwarcia (np. podczas remontów) i tworzące bezpieczną przerwę izolacyjną. Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie wyników dynamicznych badań eksperymentalnych przeprowadzonych na stole sejsmicznym dotyczących odporności dynamicznej konstrukcji dwukolumnowego odłącznika wysokiego napięcia typu SGF 123. Na początku przeprowadzono testy harmoniczne typu sweep-sine celem wyznaczenia właściwości dynamicznych konstrukcji. W dalszej części badań konstrukcja odłącznika poddawana była wymuszeniom dynamicznym w postaci dudnienia sinusoidalnego aż do jej uszkodzenia. Po każdym badaniu przeprowadzany był test sweep-sine celem sprawdzenia zmian w częstotliwościach drgań własnych konstrukcji. Wyniki badań pokazują, że dolne części odłączników są najbardziej narażone na zniszczenie na skutek obciążeń dynamicznych.

EN

The efficiency of an energetic network is a very import safety issue in regions experiencing earthquakes. High voltage disconnecting switches are important elements of an energetic system used for separation of electric circuits (i.e. during repairs), which should not be damaged, remaining fully operational after ground motion. The aim of the paper is to show the results of a shaking table experimental investigation focused on dynamic resistance of a high voltage disconnecting switch. The real example of two column pantograph-type disconnecting switch was considered. First, the tests were carried out by exciting the unit with a sweep-sine function. Based on the results, the structural dynamic properties of an undamaged structure (natural frequencies, damping ratios) could be determined. Then, the disconnecting switch was tested under the sinusoidal rumbling excitation with an increasing value of the peak acceleration up to its damage. After each experiment, the sweep-sine test was carried out to check the decrease in the natural frequencies of the unit. The results of the study show that the lower parts of the columns, which serve as isolators, are the most critical locations of the disconnecting switch considered. The unit was damaged due to failure of one of the rotational mechanisms installed at the bottom of the columns.