Project detail

Use of progressive materials in cyclically stressed structures

Duration: 01.01.2011 — 31.12.2013

Funding resources

Czech Science Foundation - Standardní projekty

- whole funder (2010-05-25 - not assigned)

On the project

Podstatou grantového projektu je rozvoj vědeckého poznání a formulace základních technických a technologických principů orientovaných na ucelenou oblast použití progresivních materiálů v systémech vystavených silovým účinkům indukovaných pohybem osob. Tato problematika je nejlépe patrná na lehkých lávkách, kde vlivem vibrací dochází ke vzniku poruch, snížení životnosti i použitelnosti. Zde používané materiály většinou vykazují vysokou statickou únosnost, ale s velmi malou duktilitou pro dynamické namáhání. V procesu návrhu je zásadní co nejpřesnější stanovení účinků zatížení a také kriterií komfortu. Budou tvořeny numerické modely simulující generované zatížení, které umožňují zohlednit materiálový i geometricky nelineární charakter odezvy konstrukce. Výpočtové modely budou také řešit detailní napjatostní pole v místech spojení dílců z různých materiálů. Numerické modely budou verifikovány experimenty realizovanými v laboratorních podmínkách i přímo na konstrukci.

Description in English
The grant project basically consists in developing scientific knowledge and formulating fundamental technical and technological principles orientated towards the entire area of using progressive materials in systems exposed to force effects induced by human movement. This problem is most apparent in lightweight foot bridges where due to vibrations, failures occur and service life and usability decrease. The materials used mostly show a high static load carrying capacity which has, however, a very low ductility under dynamic loading. In the design process, it is fundamental to determine loading effects as well as comfort criteria as accurately as possible. The numeric models simulating a generated action which make it possible to take into account both material and geometrically non-linear character of the structure response will be created. The computational models will also solve the detailed stress state on the connection between parts of different materials. The numeric models will be verified by experiments performed under laboratory conditions and on the structure itself.

Keywords
únava materiálu;progresivní materiály;materiálové modely;experimenty na konstrukcích;numerické simulace;cyklické zatížení indukované chodci;mostní konstrukce;porušení materiálu

Key words in English
fatigue;progressive materials;material models;experiments on structures;numerical simulations;human induced cyclic loading;bridge structures;material failure

Mark

GAP104/11/0703

Default language

Czech

People responsible

Kala Jiří, prof. Ing., Ph.D. - principal person responsible

Units

Institute of Structural Mechanics
- beneficiary (2010-05-25 - not assigned)

Results

KALA, J.; SALAJKA, V.; HRADIL, P. Calculation of timber outlook tower with influence of behavior of steel-timber connection. Advanced Materials Research, 2012, vol. 2012, no. 1, p. 165-168. ISSN: 1022-6680.
Detail

FEILHAUER, M.; SALAJKA, V. Vibration of the new turbine runner of the pumped-storage hydro power plant at Dlouhé Stráně. Engineering Mechanics ...., 2014, vol. 2014, no. 6, p. 411-423. ISSN: 1805-8248.
Detail

KALA, J.; SALAJKA, V.; HRADIL, P. Measures which can be used to predict, prevent and resolve the problems of liveliness in footbridges. In Engineering mechanics 2011. Svratka: 2011. p. 267-271. ISBN: 978-80-87012-33-8.
Detail

KALA, Z.; KALA, J. Sensitivity Analysis of Stability Problems of Steel Structures using Shell Finite Elements and Nonlinear Computation Methods. In Numerical Analysis and Applied Mathematics, ICNAAM 2011. Halkidiki, Greece: 2011. p. 1865-1868. ISBN: 978-0-7354-0954-5.
Detail

KALA, Z.; KALA, J. Sensitivity Analysis of Stability Problems of Steel Columns using Shell Finite Elements and Nonlinear Computation Methods. In Engineering mechanics 2011, 17th International Conference. Svratka: 2011. p. 271-274. ISBN: 978-80-87012-33-8.
Detail

KRATOCHVÍL, O.; KRIŽAN, J. Analysis of slender bridge structure. In 17th International Conference. Svratka: 2011. p. 323-326. ISBN: 978-80-87012-33-8.
Detail

KALA, J.; KALA, Z. The Interaction of Local Buckling and Stability Loss of a Thin-Walled Column under Compression. In ICNAAM 2012 - International Conference on Numerical Analysis and Applied Mathematics. Kos, Řecko: 2012. p. 2074-2077. ISBN: 978-0-7354-1091-6.
Detail

KALA, Z.; SANDOVIČ, G. Fuzzy Stochastic Analysis of Serviceability and Ultimate Limit States of Two-Span Pedestrian Steel Bridge. In ICNAAM 2012 - International Conference on Numerical Analysis and Applied Mathematics. Kos, Řecko: 2012. p. 2070-2073. ISBN: 978-0-7354-1091-6.
Detail

KALA, J.; HRADIL, P.; SALAJKA, V. Numerical Analysis of Concrete crash barriers. World Academy of Science, Engineering and Technology, 2012, vol. 2012, no. 70, p. 1039-1042. ISSN: 2010-376X.
Detail

KALA, J.; SALAJKA, V.; HRADIL, P. Dynamic action Induced by Walking pedestrian. World Academy of Science, Engineering and Technology, 2012, vol. 2012, no. 70, p. 1035-1038. ISSN: 2010-376X.
Detail

KALA, J.; SALAJKA, V.; HRADIL, P. Response of Water Tower on Wind Induced Vibration Considering Interaction of Fluid and Structure. Applied Mechanics and Materials, 2013, vol. 284, no. 1, p. 1269-1272. ISSN: 1662-7482.
Detail

SALAJKA, V.; HRADIL, P.; KALA, J. Assess of the nuclear power plant structures residual life and earthquake resistance. Applied Mechanics and Materials, 2013, vol. 284, no. 1, p. 1247-1250. ISSN: 1662-7482.
Detail

KRATOCHVÍL, O.; KRIŽAN, J. Bridge analysis structure under human induced dynamic load. World Academy of Science, Engineering and Technology, 2012, vol. 1, no. 70, p. 1059-1064. ISSN: 2010-376X.
Detail

KALA, Z.; KALA, J. Lateral-Torsional Buckling Analysis of I-Beams using Shell Finite Elements and Nonlinear Computation Methods. In Numerical Analysis and Applied Mathematics ICNAAM 2012. Greece: 2012. p. 2066-2069. ISBN: 978-0-7354-1091-6.
Detail

KALA, J.; SALAJKA, V.; HRADIL, P. Investigation of eigenvalue problem of water tower construction interacting with fluid. Journal of Vibroengineering, 2012, vol. 14, no. 3, p. 1151-1159. ISSN: 1392-8716.
Detail

KRIŽAN, J. CFD analýza membránové konstrukce. In Juniorstav 2012. Brno, Česká republika: 2012. s. 1-7. ISBN: 978-80-214-4393-8.
Detail

KRATOCHVÍL, O.; MARTINÁSEK, J. Dynamická analýza mostní konstrukce zatížené pohybem osob s důrazem na vodorovné zatížení. In Juniorstv 2012. Brno, Česká republika: 2012. s. 1-8. ISBN: 978-80-214-4393-8.
Detail

VALEŠ, J. The influence of random initial axis curvature of compression steel slender member on its load carrying capacity. In ident. č.;název;zahájení;stát;místo konání;ISBN sborníku 18th International Conference on Soft Computing, MENDEL. Brno, Česká republika: Nosová Hana, 2012. p. 387-392. ISBN: 978-80-214-4540-6.
Detail

JURÁŠEK, L. Modelování železobetonové stěny namáhané smykem. In JUNIORSTAV 2012. Brno, Česká republika: Ing. Vladimír Pokorný - LITERA, 2012. s. 1-9. ISBN: 978-80-214-4393-8.
Detail

JURÁŠEK, L.; HRADIL, P.; VYMLÁTIL, P. Analýza smykového porušení železobetonové stěny. In 20th SVSFEM ANSYS Users' Group Meeting and Conference 2012. Přerov, Česká republika: 2012. s. 1-8. ISBN: 978-80-260-2722-5.
Detail

FEILHAUER, M.; KANICKÝ, V.; SALAJKA, V. Kmitání nového oběžného kola soustrojí PVE Dlouhé stráně. Brno, Česká republika: 2012. s. 151-160.
Detail

HANZLÍK, T. Vliv různých modelů zatížení pohybem chodců na odezvu konstrukce s pohlcovačem vibrací. Juniorstav 2013. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební: 2013. s. 263 ( s.)ISBN: 978-80-214-4669-4.
Detail

KRATOCHVÍL, O. Výpočet mostní konstrukce na dynamické zatížení. In Juniorstav 2013. Brno, Česká republika: 2013. s. 1-8. ISBN: 978-80-214-4669-4.
Detail

HOCHMAN, D.; STRÁSKÝ, J.; NEČAS, R. Návrh půdorysně zakřivené lávky zavěšené na oblouku. In Sborník příspěvků Betonářské dny 2013, Hradec Králové. 2013. Hradec Králové: ČBS Servis, s.r.o., 2013. s. 294-299. ISBN: 978-80-87158-34-0.
Detail

TRENZ, J.; STRÁSKÝ, J.; NEČAS, R. Půdorysně zakřivené konstrukce podporované obloukem. In Sborník příspěvků Betonářské dny 2013, Hradec Králové. 2013. Hradec Králové: ČBS Servis, s.r.o., 2013. s. 288-293. ISBN: 978-80-87158-34-0.
Detail

KALA, Z. Stochastic Analysis of the Lateral - Torsional Buckling Resistance of Steel Beams with Random Imperfections. In 11th International Conference of Numerical Analysis and Applied Mathematics 2013. AIP conference proceedings. Rhodos, Řecko: 2013. p. 2261-2264. ISBN: 978-0-7354-1184-5. ISSN: 0094-243X.
Detail

BARNAT, J.; BAJER, M. Glue-Concrete interface of Bonded Anchor Experiment and Model. In VI International Conference on Adaptive Modeling and Simulations ADMOS 2013. Lisboa, Portugal: 2013. p. 89-94. ISBN: 9788494100482.
Detail

HOLOMEK, J.; BAJER, M.; BARNAT, J. Effect of Prestressed Embossments Under Various Types of Loading Using FEM Analysis. In VI International Conference on Adaptive Modeling and Simulations ADMOS 2013. Lisboa, Portugal: 2013. p. 338-346. ISBN: 9788494100482.
Detail

VILD, M. ZESILOVÁNÍ OCELOVÝCH PRUTŮ POD ZATÍŽENÍM. In JUNIORSTAV 2014 - 16. odborná konference doktorského studia, Sborník anotací. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2014. s. 169-169. ISBN: 978-80-214-4851-3.
Detail

KALA, Z.; KALA, J. Uncertainty and Sensitivity Analysis of Beam Stability Problems using Shell Finite Elements and Nonlinear Computational Approach. In Safety, Reliability, Risk and Life-Cycle Performance of Structures and Infrastructures. New York, USA: 2013. p. 1-4. ISBN: 978-1-138-00086-5.
Detail

FEDORIK, F. Efficient design of a truss beam by applying first order optimization method. In ICNAAM 2013. AIP conference proceedings. 2013. p. 2171-2174. ISBN: 978-0-7354-1184-5. ISSN: 0094-243X.
Detail

FEDORIK, F. Gradient vs. approximation design optimization techniques in low-dimensional convex problems. In ICNAAM 2013. AIP conference proceedings. 2013. p. 2175-2178. ISBN: 978-0-7354-1184-5. ISSN: 0094-243X.
Detail

FEDORIK, F. Analysis of gradient and approximation design optimization methods robustness. In Mendel 2013. Brno, Česká republika: 2013. p. 385-390. ISBN: 978-80-214-4755-4.
Detail

VILD, M.; BAJER, M. STRENGTHENING OF AXIALLY LOADED COLUMNS UNDER LOAD. In EUROSTEEL 2014, 7th European Conference on Steel and Composite Structures. Brussels, Belgium: ECCS European Convention for Constructional Steelwork, 2014. p. 201-202. ISBN: 978-92-9147-121-8.
Detail

SMUTNÝ, J.; PAZDERA, L.: FV_2011_5; Měřící deska pro měření vibrací nízkých frekvencí. C161, Ústav železničních konstrukcí a staveb, ftp://147.229.19.208/RIV/Funkcni_vzor/FV_2011_5. URL: ftp://147.229.19.208/RIV/Funkcni_vzor/FV_2011_5. (funkční vzorek)
Detail

Responsibility: Kala Jiří, prof. Ing., Ph.D.