The thesis concerns dynamic analysis of a two-phase, fully saturated medium. The purpose is to determine the limits of validity of various simplification models. In order to do this a full set of governing, dynamic equations of saturated two phase media (Biot’s model) and a series of simplifying models often used in practice, such as the u-p simplification model, the quasi-static consolidation model and the single-phase model, are considered. The displacement of the skeleton, displacement of fluid, pore water pressure, influence of the soil saturation level, and physical parameters on the dynamic (amplification) factor are shown and compared with each model with various formulations. Moreover, the dynamic factor, which is a multiplier for the static solution, is analyzed. One dimensional (1D) and two dimensional (2D) problems were solely solved by the author. In the case of the 1D problems, an analytical solution was used. Regarding the 2D model, the Finite Element Method was utilized. In order to present and compare the results a customized computer program in Matlab was created. According to the results obtained all the simplifications have a significant impact. What is worth mentioning here, is that the very commonly used single phase model, which does not include pore water pressure, implies a significant inaccuracy in both displacements and stresses.
W pracy doktorskiej podejmowane jest zagadnienie dynamiki gruntów jako ośrodka dwufazowego z zastosowaniem teorii mieszaniny. Celem jest określenie granic stosowalności modeli uproszczonych. W tym celu analizowany jest pełny zestaw obowiązujących równań ruchu nasyconego ośrodka gruntowego (model Biot’a) oraz szereg uproszczonych modeli często stosowanych w praktyce. Modelami takimi są: model u-p, quasi-statyczny model konsolidacji oraz model jednofazowy. Przemieszczenie szkieletu, przemieszczenie płynu, ciśnienie wody w porach gruntu, wpływ poziomu saturacji oraz parametrów fizycznych na współczynnik dynamiczny (amplifikacji) są prezentowane i porównywane z każdym z modeli. Ponadto analizowany jest współczynnik dynamiczny, będący mnożnikiem w stosunku do rozwiązania statyki.
W pracy rozwiązano zagadnienie jednowymiarowe (1D) i dwuwymiarowe (2D). W przypadku problemów 1D zastosowano rozwiązanie analityczne. W odniesieniu do modelu 2D wykorzystano metodę elementów skończonych. W celu zaprezentowania i porównania wyników powstał autorski program komputerowy utworzony w środowisku Matlab. Zgodnie z uzyskanymi wynikami wszystkie uproszczenia mają istotny wpływ. Warto wspomnieć tutaj, że bardzo często stosowany model jednofazowy, który pomija ciśnienie porowe, implikuje znaczną niedokładność zarówno w przemieszczeniach jak i naprężeniu.
