Numeryczna analiza ograniczania drgań transportowych przez wibroizolacyjną przegrodę w gruncie
Wariant tytułu
Numerical analysis of the reduction of transport vibrations by a vibroisolating barrier in the ground
Autor
Szwarkowski, Dariusz
Promotor
prof. dr hab. inż. Elżbieta Pilecka
Promotor pomocniczy
dr hab. inż. Filip Pachla, prof. PK
Data wydania
2023
Data obrony
13.12.2023
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Słowa kluczowe
przegrody w gruncie, wibroizolacja, drgania drogowe, odpady gumowe, MES
trench in soil, vibroisolation, road vibration, rubber waste, FEM
Abstrakt
W pracy doktorskiej przedstawiono analizy numeryczne MES ograniczania drgań transportowych przez wibroizolacyjne przegrody w gruncie wykonane z różnych materiałów, na zadane wymuszenie kinematyczne w postaci sygnału vibroseis. Intensywny rozwój różnych gałęzi transportu powoduje, że stanowią one główne źródłoszkodliwych drgań mających negatywny wpływ na budynki i komfort ludzi w nich przebywających. Jedną z metod ograniczenia negatywnego oddziaływania drgań transportowych są pionowe przegrody w gruncie. Autorskie badania własne zrealizowano w 4grupach badawczych, które obejmowały: badania terenowe i laboratoryjne ośrodka gruntowego; projekt mieszaniny gruntobetonu z dodatkiem odpadów gumowych pochodzących z recyklingu zużytych opon, stanowiących materiał przegrody; modelowanie numeryczne ośrodka jednorodnego i uwarstwionego poddanego wymuszeniu kinematycznemu bez i z zastosowaniem przegrody. Analizy numeryczne MES przeprowadzono wariantowo w programie MIDAS GTS NX. Analizy numeryczne wykonano na wieloparametrycznym modelu konstytutywnym ośrodka gruntowego Hardening Soil w zakresie małych odkształceń. Wykonane analizy numeryczne podłoża gruntowego bez i z zastosowaniem przegród w gruncie umożliwiły ocenę skuteczności danego typu przegrody w redukcji maksymalnych amplitud przyspieszeń drgań w określonych pasmach częstotliwościowych. Zaproponowane rozwiązanie autorskiej koncepcji przegrody z gruntobetonu z odpadów gumowych stanowi skuteczną przegrodę tłumiącą szkodliwe drgania transportowe.
The doctoral thesis presents FEM numerical analyzesof limiting transport vibrations by vibroisolating partitions in the ground made of various materials, for a given kinematic excitation in the form of avibroseis signal. The intensive development of the share of various modes of transport makes them the main source of harmful vibrations. They have a negative impact on buildings and the comfort of people staying in them. One of the methods of reducing the negative impact of transport vibrations are vertical barriers in the ground. The author's own research was carried out in 4 research groups, which included: field and laboratory research of the ground medium; design of a mixture of concrete with the addition of rubber waste from the recycling of used tires, constituting the partition material; numerical modeling of a homogeneous and stratified medium subjected to kinematic excitation without and withthe use of a barriers. MIDAS GTS NX program was carried out to variants FEM numerical analyzes. Numerical analyzes were performed on a multiparameter constitutive model of the Hardening Soilground medium in the field of small deformations. The performed numerical analyzes of the subsoil without and with the use of barriers in the ground made it possible to assess the effectiveness of a given type of barrier in reducing the maximum amplitudes of vibration accelerations in specific frequency bands. The proposed solution of the original concept of barrier made of soil concrete made with rubber waste is an effective barrier damping harmful transport vibrations.
