ZASTOSOWANIE METODY SZTYWNYCH ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH DO OCENY CHARAKTERYSTYK DYNAMICZNYCH PŁYTOWO-BELKOWYCH UKŁADÓW KONSTRUKCYJNYCH

Tomasz Wróblewski

SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie 5
2. Analiza stanu zagadnienia 7
2.1. Płytowo-belkowe układy konstrukcyjne w budownictwie 7
2.1.1. Konstrukcje jednomateriałowe 7
2.1.2. Zespolone konstrukcje wielomateriałowe 9
2.2. Drgania płyt usztywnionych 14
2.3. Metoda sztywnych elementów skończonych 18
3. Cel i zakres pracy21
4. Modelowanie układów płytowo-belkowych w konwencji metody SES 23
4.1. Informacje podstawowe 23
4.2. Modelowanie elementów belkowych 25
4.3. Modelowanie płyt izotropowych umiarkowanie grubych28
4.4. Modelowanie płyt usztywnionych belkami 33
4.4.1. Informacje ogólne 33
4.4.2. Układ płyta-belka z zespoleniem sztywnym 34
4.4.3. Układ płyta-belka z zespoleniem podatnym 36
4.5. Zastosowanie systemu MATLAB do modelowania w konwencji metody SES 38
4.6. Współczynniki ścinania 43
4.6.1. Belki o przekroju prostokątnym 44
4.6.2. Belki o przekroju dwuteowym 46
4.6.3. Płyty o średniej grubości51
5. Weryfikacja modeli metody SES53
5.1. Weryfikacja modelu belki 53
5.1.1. Referencyjny model MES 53
5.1.2. Badania doświadczalne belki 57
5.1.3. Model SES belki 58
5.1.4. Porównanie wyników 60
5.2. Weryfikacja modelu płyty prostokątnej 61
5.2.1. Model referencyjny – rozwiązanie wg teorii Reissnera-Mindlina 61
5.2.2. Model SES płyty 62
5.2.3. Wpływ zmiany stosunku grubości do szerokości płyty 66
5.2.4. Wpływ zmiany proporcji wymiarów sztywnego elementu skończonego 70
5.2.5. Wpływ zmiany proporcji wymiarów płyty 72
5.2.6. Wpływ zmiany warunków brzegowych 73
4
5.2.7. Badania doświadczalne płyty prostokątnej 85
5.2.8. Identyfikacja parametrów modelu płyty 86
5.2.9. Porównanie wyników badań i modelu SES 89
5.2.10.Podsumowanie91
5.3. Weryfikacja modelu płyty usztywnionej belkami z zespoleniem niepodatnym91
5.3.1. Referencyjne wyniki badań doświadczalnych i analiz numerycznych91
5.3.2. Model SES płyty usztywnionej belkami94
5.3.3. Porównanie wyników referencyjnych z wynikami modelu SES94
5.4. Weryfikacja modelu belki zespolonej z zespoleniem podatnym103
5.4.1. Model referencyjny wg teorii belek Timoshenki103
5.4.2. Model referencyjny MES112
5.4.3. Model SES belki zespolonej114
5.4.4. Badania doświadczalne belki zespolonej115
5.4.5. Identyfikacja parametrów modeli 119
5.4.6. Porównanie wyników 121
6. Przykłady zastosowania 125
6.1. Stalowo-betonowy strop zespolony 125
6.1.1. Geometria stropu 125
6.1.2. Model SES stropu 126
6.1.3. Wyniki analiz 127
6.2. Model jednotorowego mostu kolejowego 131
6.2.1. Geometria obiektu 131
6.2.2. Badania doświadczalne 133
6.2.3. Model SES mostu 135
6.2.4. Referencyjny model MES 137
6.2.5. Porównanie wyników badań i analiz numerycznych 139
7. Podsumowanie 141
8. Bibliografia 143
8.1. Książki i artykuły 143
8.2. Normy 149
8.3. Strony internetowe 150
Summary 151
Zusammenfassung 152