English
Język Polski
Modelowanie przestrzennej konstrukcji budynków ścianowych - w zagadnieniach interakcji z podłożem gruntowym, w poszczególnych etapach wznoszenia - wielkowymiarowymi quasi elementami skończonymi
DOI:
https://doi.org/10.24425/ace.2021.138516Abstrakt
W artykule przedstawiono oryginalną koncepcję opisu i analizy budynków (konstrukcji ścian i stropów), odpowiadającą naturalnym komponentom konstrukcji opisanych elementami quasi skończonymi (QWSFS). Koncepcja ta stanowi jeden z elementów składowych opracowanego interakcyjnego modelu budynków o głęboko posadowionych fundamentach. Przedstawiona metoda modelowania pozwala na znaczne zmniejszenie liczby niewiadomych, co w przypadku modelu interakcji budowla-podłoże daje możliwość włączenia faktycznej geometrii i sztywności zabudowy do modelu MES. Dzięki temu można przeanalizować rzeczywiste odwzorowanie statycznej pracy obiektów. W artykule przedstawiono podstawowe założenia konstruowania superelementów QWSF oraz wyniki przeprowadzonych testów numerycznych. Przedstawiono możliwości wykorzystania opracowanej koncepcji modelowania w analizie problemów konstrukcji oraz głębokich fundamentów w układzie trójwymiarowym: podłoże-nowy budynek i ewentualnie zabudowa sąsiednia (na każdym etapie realizacji inwestycji, tzn. stosując analizę etapową statyki konstrukcji).Bibliografia
[1] L. Ustinovicius, et al., “BIM-based process management model for building design and refurbishment". Archives of Civil and Mechanical Engineering, pp. 1136-1149, Wrocław, 2018, DOI: 10.1016/j.acme.2018.02.004.
[2] W. Frei, “How much memory is needed to solve large COMSOL models?”. 2014. www.comsol.com.
[3] Y.M. Hou, J.H. Wang, and L.L. Zhang, “Three-dimensional numerical modeling of a deep excavation adjacent to Shanghai metro tunnels”. Computional Science - ICCS, 7th Int. Conf. Proc., Part III, pp. 1164-1171, Beijing, 2007, DOI: 10.1007/978-3-540-72588-6_184.
[4] A. Truty, “Modelowanie komputerowe w zagadnieniach geotechniczno-budowlanych”. XXIV Ogólnopolskie Warsztaty Pracy Projektanta, pp. 164-167, Wisła, 2009.
[5] M. Świeca, “Zasady projektowania geotechnicznego w nawiązaniu do Eurokodu 7 z zastosowaniem programów numerycznych”. Instytut Techniki Budowlanej, Warsaw, 2011.
[6] R. Obrzud and M. Preisig, “Large scale 3D numerical simulations of deep excavations in urban areas - constitutive aspects and optimization”. La Géotechnique Suisse, 2013.
[7] L.E. Romera, S. Hernandez, and R. Gutierrez, “Numerical characterization of the structure behavior of the Basilica of Pilar in Zaragoza (Spain), Part 2: Constructive process effects”. Advances in Engineering Software, pp. 315-326, 2008, DOI: 10.1016/j.advengsoft.2007.01.008.
[8] C. Miedziałowski and D. Siwik, “Static analysis of building structures with regard to their implementation in stages”. Engineering Structures, pp. 249-257, 2015, DOI: 10.1016/j.engstruct.2015.08.002.
[9] D. Siwik and C. Miedziałowski, “Analiza statyczna konstrukcji budynków usytuowanych w strefie oddziaływania głębokiego posadowienia”. Inżynieria i Budownictwo, pp. 612-615, 2014.
[10] C. Miedziałowski and D. Siwik, “The impact of deep foundations of building structures on the neighbouring buildings - a static analysis”. American Journal of Civil Engineering and Architecture, pp. 136-142, 2014, DOI: 10.12691/ajcea-2-4-3.
[11] N. Losacco, A. Burghignoli, and L. Callisto, “Uncoupled evaluation of the structural damage induced by tunneling”. Geotechnique, pp. 646-656, 2014, DOI: 10.1680/geot.13.P.213.
[12] D. Boldini, et al., “Finite Element modelling of tunneling-induced displacements on framed structures”. Tunnelling and underground space technology, pp. 222-231, 2018, DOI: 10.1016/j.tust.2018.06.019.
[13] D. Siwik, “Interakcyjny, sledzący model obliczeniowy budynków głęboko posadowionych wraz z sąsiednią zabudową”. PhD THESIS, Bialystok University of Technology, Poland, 2017.
[14] C. Miedziałowski, “Dyskretny model złożonych konstrukcji ścianowych budynków uwzględniający współpracę podłoża gruntowego”. Bialystok University of Technology, Poland, 1994.
[15] C. Miedziałowski, “Three-dimensional modeling of wall structures”. Archives of Civil Engineering XLI, 1995.
[16] H.S. Kim and D.G. Lee, “Analysis of shear wall with openings using superelements”. Engineering Structures, pp. 981-991, 2003, DOI: 10.1016/S0141-0296(03)00041-5.
[17] H.S. Kim and D.G. Lee, “Efficient analysis of flat slab structures subjected to lateral loads”. Engineering Structures, pp. 251-263, 2005, DOI: 10.1016/j.engstruct.2004.10.005.
[18] M. Szczecina and A. Winnicki, “Selected aspects of computer modelling of reinforced concrete structures”. Archives of Civil Engineering 1, pp. 51-64, 2016, DOI: 10.1515/ace-2015-0051.
[19] A. Titiksh and G. Bhatt, “Optimum positioning of shear walls for minimizing the effects of lateral forces in multistorey-buildings”. Archives of Civil Engineering, vol. 63, no. 1, pp. 151-162, 2017, DOI: 10.1515/ace-2017-0010.
[20] O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, and J.Z. Zhu, “The finite element method: its basis and fundamentals”. Butterworth-Heinemann, Amsterdam, 2005.
[21] The Math Works Inc., “Symbolic Math Toolbox User’s Guide”. 2014.
[22] C.E. Augarde, “Generation of shape functions for straight beam elements”. Computers&Structures, pp. 555-560, 1998, DOI: 10.1016/S0045-7949(98)00071-6.
[23] A. Cholewicki, “Obliczenia ścian usztywniających”. CPBPBO, Warsaw, 1980.
[24] C. Miedziałowski, T. Chyży, and J. Krętowska, “The finite element of spatial joint in wall building structures analysis”. Foundations of Civil and Environmental Engineering, no. 6, pp. 117-128, 2005.
[25] D. Siwik and C. Miedziałowski, “Wznoszenie obiektu budowlanego jako zadanie interakcyjne i śledzące.” Budownictwo i Inżynieria Środowiska, pp. 53-60, 2013.
[26] A.J.M. Ferreira, “MATLAB Codes for Finite Element Analysis”. Solids and Structures, 2009.
Pobrania
Opublikowane
Jak cytować
Numer
Dział
