- Tytuł:
-
Analiza numeryczna zmian naprężeń w konstrukcji ściany wywołanych nieciągłymi deformacjami podłoża górniczego
Numerical analysis of variable brick-wall stress caused by non-continuous mining deformation - Autorzy:
- Szojda, L.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/104915.pdf
- Data publikacji:
- 2017
- Wydawca:
- Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza. Oficyna Wydawnicza
- Tematy:
-
deformacja podłoża
układ budowla-podłoże
analiza MES
model materiałowy
model sprężysto-plastyczny
ground deformation
soil-structure interaction
FEM analysis
elastic-plastic material model - Opis:
-
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.
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. - Źródło:
-
Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury; 2017, 64, 3/I; 511-522
2300-5130
2300-8903 - Pojawia się w:
- Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł