Influence of rigid lintels for dynamic response of low masonry buildings due to mining-related surface vibrations

• Autorzy: Tatara, T.

Warianty tytułu

PL

Wpływ sztywnych nadproży na dynamiczną odpowiedź niskich budynków murowych wywołaną drganiami powierzchniowymi od wstrząsów górniczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study presents results of series of calculations performed on 3-D FEM models of a low, residential building subjected to dynamic loads caused by strong mining-related rockbursts. Two models are implemented. The first one considers flexible lintels above door and windows openings and in the second model rigid lintels are assumed. The calculations focused on dynamic properties of the models and their dynamic response due to representative one of the strongest surface mining--related vibrations recorded in Legnica-Głogów Copperfield (LGC) region. One of the criterions for masonry buildings' damage is the level of maximal principal tensile stresses. In residential buildings rigid lintels introduced instead of damaged masonry ones are not advantageous for dynamical behaviour of the structures. Nevertheless during strong rockbursts reinforced lintels have enough load-carrying ability while masonry lintels lose it. For all numerical studies the FEM code ALGOR has been used. Modules of thModules of the ALGOR involve time history as well as response spectrum analysis have been used.

PL

W pracy przedstawiono wyniki analiz numerycznych przestrzennych modeli budynku murowego poddanego obciążeniom kinematycznym wywołanym poprzez silne wstrząsy pochodzenia górniczego. Zastosowano dwa modele dynamiczne. W pierwszym modelu założono podatne nadproża nad otworami okiennymi i drzwiowymi. W drugim - przyjęto sztywne żelbetowe nadproża. Obliczenia dotyczyły właściwości dynamicznych przyjętych modeli oraz ich odpowiedzi dynamicznych na skutek działania reprezentatywnych najintensywniejszych drgań powierzchniowych wywołanych wstrząsami górniczymi w Legnicko-Głogowskim Obszarze Miedziowym. Jednym z kryteriów uszkodzeń budynków murowych jest poziom maksymalnych naprężeń rozciągających. Rezultaty pracy wskazują, że usztywnienia w postaci żelbetowych nadproży wprowadzanych w miejscu uszkodzonych, murowych nadproży nie są korzystne ze względu na reakcję dynamiczną tej klasy obiektów. Niemniej jednak przy silnych wstrząsach żelbetowe nadproża będą miały wystarczającą nośność, podczas gdy nadproża murowe ją utracą. W analizach zastosowano program elementów skończonych ALGOR i jego dwa moduły do analizy dynamicznej w dziedzinie czasu i z wykorzystaniem spektrum odpowiedzi.

Słowa kluczowe

PL

charakterystyka dynamiczna; drgania powierzchniowe; odpowiedź dynamiczna; wstrząsy górnicze

EN

dynamic characteristics; dynamic response; mining rockbursts; surface vibration

• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Budownictwo
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 103, z. 13-B
• Strony: 143-157
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.,Rys., il., tab., wyk

Twórcy

autor

Tatara, T.

Bibliografia

• [1] Algor code. 1998. Docutech. Pittsburgh PA: Algor Inc.
• [2] Ciesielski R., Maciąg E., Tatara T., Evaluation of dynamic properties of masonry buildings on the basis of traffic induced vibrations, Proc. Int. Conf. Traffic Effects on Structures and Environment, The High Tatras, 1-3 December 1987, 445-451.
• [3] Ciurej H., Tatara T., Dynamic analysis of coal - mine surface Structures subjected to mining tremors, Proc. 3rd International Conference on Dynamics of Civil Engineering and Transport Structures and Wind Engineering, Slovak Republic, Vrátna, Little Tatra, May 2005, 95-98.
• [4] Eurocode 8: Design of Structures for earthquake resistance, Draft No 6, Ref. No: prEN 1998-1, January 2003.
• [5] Kowalski W., Maciąg E., Tatara T., Normalized response spectra for mining tremors and their application, Proc. llth European Conference on Earthquake Engineering, Paris 1998.
• [6] Maciąg E., Tatara T., Wojtasiewicz M., 3-D response of masonry building subjected to mining related rockbursts, Proc. 4th European Conference on Structural Dynamics EURODYN'99, Vol. II, Prague, June 1999, 925-930.
• [7] Maciąg E., Ryncarz M., Tatara T., Analysis of soil-structure interaction in case of mining tremors, Proc. 2nd International Conference on New Trends in Statics and Dynamics of Buildings, Slovak Republic, Bratislava, October 2003, 129-132.
• [8] PN-B-03264:1999 Concrete, reinforced and prestressed Structures. Static calculation and design.
• [9] Spyrakos C.C., Finite element modelling in engineering practice, Pittsburgh, PA, 1996.
• [10] Tatara T., Analysis of dynamic response of a low-rise typical masonry building to kinematics excitation, Archives of Civil Engineering, XLVII, l, 2001, 19-40.
• [11] Tatara T., An influence of surface mining - related vibration on low - rise buildings, Scientific Fascicle of Cracow University of Technology, Civil Engineering No 74 (in Polish), Kraków 2002.
• [12] Tatara T., Influence of representative strong rockbursts on low masonry buildings, Proc. 3rd International Conference on New Trends in Statics and Dynamics of Buildings, Slovak Republic, Bratislava, October 2004, 155-158.
• [13] Zembaty Z., Rockburst induced ground motion - a comparative study, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 24, 2004, 11-23.