Application of response spectrum method for dynamic analysis of spatial earth structures

Abstract

W pracy przedstawiono analizę odpowiedzi dynamicznej zapory ziemnej na wstrząs sejsmiczny oraz obwałowania ziemnego składowiska odpadów poflotacyjnych na wymuszenie kinematyczne pochodzenia górniczego. Zastosowano metodę bezpośredniego całkowania równań ruchu przy założeniu równomiernego i nierównomiernego wymuszenia kinematycznego oraz metodę spektrum odpowiedzi. Przeanalizowano wpływ uwzględnienia nierównomierności wymuszenia na odpowiedź dynamiczną ziemnych obiektów wielkogabarytowych oraz rozpoznano możliwości zastosowania metody spektrum odpowiedzi do obliczania odpowiedzi dynamicznej wielkogabarytowych budowli ziemnych na wymuszenia kinematyczne. Wartości naprężeń stycznych otrzymane metodą bezpośredniego całkowania numerycznego równań ruchu przy założeniu nierównomiernego wymuszenia kinematycznego są w niektórych punktach budowli większe od wartości uzyskanych metodą spektrum odpowiedzi. Oznacza to, że metoda spektrum odpowiedzi, z reguły szacująca wartości odpowiedzi dynamicznej od góry, może w takim przypadku prowadzić do oszacowań niekonserwatywnych.

The paper presents the results of dynamic analysis of an earth dam to a seismic shock and a tailings dam to a mining tremor. Numerical calculation of equations of motion was used basing upon the assumption of uniform and non-uniform excitation as well as the response spectrum method. Effects of non-uniformity of excitation on the dynamic response of earth spatial structures were examined. The possibility of applying the response spectrum method for calculations of dynamic response of spatial earth structures was considered. The obtained results indicate that the response spectrum method does not always lead to conservative assessment of dynamic response of spatial earth structures subjected to kinematic excitation.