Analiza efektywności modelowania cyfrowego drgań budynku wywołanych wstrząsami górniczymi

Abstract

Dynamic occurrences caused by mining exploitation (e.g. the loss of rock mass stability) result in vibrations of both the rock mass and the building situated on its surface. There are many projects concentrating on measuring or predicting quakes mentioned above and vibrations caused by them. One of the ways of predicting vibrations is digital modeling (e.g. using the Finite Element Method). This type of modeling is restricted in many ways. The most important restrictions include difficulties in identifying digital model of rock mass and buildings, which makes the quality of test results in digital modeling still inefficient. In this paper, the quality of digital modeling is based on the comparison of building vibrations (modeled with FEM) with vibrations recorded with suitable geophysical devices. The basis of the comparison of modeled and measured vibrations is their spectral analysis. Spowodowane eksploatacją górniczą zjawiska dynamiczne (np. utrata stateczności górotworu) wywołują drgania zarówno samego górotworu jak i budynków usytuowanych na powierzchni. Prowadzone są liczne prace, których celem jest pomiar lub prognoza ww. wstrząsów oraz będących ich skutkiem drgań. Jednym ze sposobów prognozowania drgań jest modelowanie cyfrowe (np. metodą elementów skończonych). Modelowanie to obarczone jest licznymi ograniczeniami. Do najważniejszych z nich należą trudności w identyfikacji modelu cyfrowego górotworu oraz budynków przez co jakość uzyskiwanych wyników modelowania cyfrowego jest ciągle niewystarczająca. W pracy niniejszej jakość modelowania cyfrowego oceniono w oparciu o porównanie drgań budynku (modelowanego metodą elementów skończonych) z drganiami rejestrowanymi odpowiednią aparaturą geofizyczną. Podstawą porównań drgań modelowych oraz pomierzonych stanowi ich analiza spektralna.