8-9.12.2005 Miasto Przyszłości Pomorze 2005 i Dziedzictwo Kulturowe Studium posadowienia wieży w Wisłoujściu – praktyczny przykład wykorzystania pomiarów drgań. C. Szymczak, A. Tomaszewska Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

Plan prezentacji Wprowadzenie Parametry techniczne obiektu Pomiary drgań wieży Interpretacja wyników Identyfikacja parametrów posadowienia - model obliczeniowy - wyniki 6. Wnioski.

Wprowadzenie - Powstanie: 1482 r - Rola: latarnia morska i wieża obronna - Wielokrotne zniszczenia i odbudowy - 1953r: zawalenie 70% wieży - Prace diagnostyczne i rekonstrukcyjne wciąż trwają

Parametry techniczne - Wysokość: 22,6 m - Średnica zewn.: 7,7 m Przekrój podłużny - Wysokość: 22,6 m - Średnica zewn.: 7,7 m - Ilość kondygnacji: 7 - Budulec: cegła pełna - Stropy żelbetowe - Grubości ścian: 1.45m, 1.2m, 1.1m - Podłoże uwarstwione, wilgotne, słabonośne

Pomiary drgań - Cel: określenie częstotliwości drgań swobodnych 1 2 3 4 5 6 7 8 9 , Rzeka Leniwka Poziomy pomiarowe Orientacje czujników na poziomach: 1-9: 10: - Cel: określenie częstotliwości drgań swobodnych - Wymuszenia środowiskowe (wiatr, falowanie) - Mierzono przyspieszenia punktów pomiarowych

Interpretacja wyników pomiarów drgań x 10 -3 5 Czasowe zapisy drgań Gęstości widmowe mocy sygnałów -5 500 600 700 800 900 [s] x 10 -8 1 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x 10 -10 [Hz] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Zidentyfikowane częstotliwości drgań swobodnych: f1,2=1,44[Hz], f3=4,5[Hz], f4,5=6,56[Hz], f6=8[Hz]. drgania: boczne skrętne boczne pionowe

Identyfikacja parametrów posadowienia Model obliczeniowy Pierwsze równanie: założenie rozwiązania harmonicznego: prowadzi do zależności: - kwadrat kołowej częstości drgań pionowych

Wariacje wartości własnych Pozostałe dwa równania prowadzą do zależności: - kwadraty kołowych częstości drgań bocznych Względna wrażliwość  na zmiany parametrów t :   Wariacje wartości własnych -1.137 1.137 0.228 0.0889 0.00131 0.00051 Wariacje parametrów

Równania do identyfikacji kx i zc: Dane do obliczeń: l1 = (2 p f1)2= 81,9 rad2/s2, m=9475102 kg , l2 = (2 p f4) 2 =1699,09 rad2/s2, Jy=4340104 kgm2, lp = (2 p f6)2 =2526,6 rad2/s2, l=3,16 m. Wyniki: k = 1196,99 MN/m kx = 239,37 MN/m zc = 13,3 m.

Wnioski Prosty model dynamiczny + pomiary drgań obiektów inżynierskich pozwalają na identyfikację różnych parametrów obiektów, Parametry te mogą służyć do kalibracji bardziej skomplikowanych modeli matematycznych, Obliczone parametry dobrze oddają rzeczywistość - dowód w niezależnym modelu MES.

Dziękuję za uwagę.