Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Analiza numeryczna zmian naprężeń w konstrukcji ściany wywołanych nieciągłymi deformacjami podłoża górniczego

100%

Szojda L.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

tom z. 64, nr 3/I

511--522

PL

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

Numerical models of masonry based experimental data

63%

Szojda L. , Wandzik G.

|

tom Vol. 1, no. 1

113-122

PL

Zamierzeniem autorów było zdefiniowanie powierzchni granicznej dla muru w celu zastosowania jej w systemie komputerowym do nieliniowych analiz metodą elementów skończonych. W artykule przedstawiono wyniki trójosiowych i jednoosiowych badań cegły i zaprawy. Stanowiły one podstawę do wyznaczenia położenia powierzchni granicznych tych materiałów w przestrzeni naprężeń. Zaprezentowano również rezultaty badań laboratoryjnych standardowych murków poddanych ściskaniu. Zostały one uzupełnione symulacją komputerową z wykorzystaniem systemu Mafem3d przeznaczonego do nieliniowej analizMES. Analizie numerycznej poddano mur, w którym cechy poszczególnych materiałów były modelowane niezależnie (model heterogeniczny). Wykonano również obliczenia takiej samej próbki muru z użyciem homogenicznego modelu materiałowego. Kształt powierzchni granicznej homogenicznego modelu materiałowego muru określony został na podstawie wyników badań eksperymentalnych materiałów składowych oraz wyników uzyskanych dla próbek muru. Przeprowadzono weryfikację zgodności wyników obliczeń dla modeli heterogenicznego i homogenicznego z wynikami doświadczalnymi. Stworzenie homogenicznego modelu materiałowego muru wynikało z potrzeby jego zastosowania w nieliniowej analizie większych obiektów wykonanych z cegły, gdzie występuje konieczność tworzenia elementów skończonych o wymiarach większych od wymiarów cegieł i spoin.

EN

The authors’ intention was to define the failure surface for the masonry for its further use in computational system for nonlinear finite element method analysis. Results of triaxial and uniaxial experimental tests for brick and mortar have been presented in the paper. These results were used as a basis for determination of the failure surfaces in stress space for both materials. Simultaneously, results of laboratory experiments carried out on standard masonry specimens under compression have been presented. These tests were supplemented with computational simulation performed with the use of nonlinear FEM analysis system Mafem3D. Masonry specimen was numerically analysed with use of individual mathematical description of brick and mortar behaviour (heterogeneous model). Calculation of the same specimen with the use of homogeneous material model have been carried out. Shape of the failure surface for homogeneous model was derived from the experimental test results for components (brick and mortar) and masonry specimens. Verification of simulation (made with the use of heterogeneous and homogeneous models as well) results with experimental data was done. Homogeneous material model was formulated because of the necessity of its use in nonlinear FEM analysis of real-scale masonry structures, where size of finite elements exceeds the size of singular masonry units (bricks and joints).

3

Analiza numeryczna konstrukcji murowej

63%

Majewski S. , Szojda L.

|

2002

|

tom R. 58, nr 10

578-581

PL

Przedstawiono sposób badania cegły i zaprawy w aparacie trójosiowego ściskania. Wyniki zastosowano w obliczeniach heterogenicznej próbki muru. Uzyskano dobrą zgodność wyników z badaniami laboratoryjnymi.

EN

Research method of brick and mortar investigation using apparatus for three dimmensional compression tests is presented. The results were applied in calculation of heterogeneous masonry test pieces. The obtained results have good comformity with laboratory testing.

4

Damage and fracture of brittle materials subjected to tri-axial compression

63%

Litewka A. , Szojda L.

|

tom Vol. 57, nr 6

455--477

EN

The aim of the paper is to present the experimental and theoretical study of fracture of brittle materials. To this end, new and more complete experimental data on deformability and fracture of brick and mortar subjected to tri-axial state of stress were discussed. Such experimental data are necessary to formulate the theoretical models capable of describing the mechanical behaviour of concrete, cementitious composites, ceramics and rocks. The second objective of this study is to present the potentialities of our own phenomenological model, based on continuum damage mechanics and on the theory of tensor function representation. Comparison of the experimental results obtained for tri-axial compression of brick and mortar with respective theoretical predictions showed satisfactory agreement.

5

Sprężysto-plastyczny model materiałów geologicznych

51%

Majewski S. , Krzywoń R. , Szojda L. , Wandzik G.

|

2007

|

tom z. 111

305-314

PL

Opisano prosty sprężysto-plastyczny model materiałowy, wzorowany na wcześniejszych modelach dla betonu opracowanych przez Willama i Warnke (1974) oraz Chena (1991). W artykule przedstawiono autorskie uogólnienie modelu na inne materiały określane ogólną nazwą materiałów geologicznych lub krótko geomateriałów. Zaproponowany matematyczny opis zachowania materiału należy zakwalifikować do modeli uproszczonych, które umożliwiają jednak bardziej realistyczny opis zachowania konstrukcji w trójwymiarowej przestrzeni, w porównaniu z wynikami otrzymywanymi w analizach wykorzystujących modele sprężyste.

EN

A simple, elasto-plastic material model for geological media is presented further on. It is based on the model, which was proposed for concrete by Willam and Warnke (1974), Chen (1991). In this paper, its' generalization for other geological materials is presented. Thus it is not enhanced model in the area of material modelling, but just an engineering proposal, which makes possible a little more realistic analysis of complex 3-D structural systems than the simplified, linearly elastic models do.