Awarie Budowlane 2011
Streszczenie referatu

W artykule przedstawiono przykłady naruszenia bezpiecznej eksploatacji budowli na skutek działań o charakterze szybkozmiennym w czasie. Analiza przyczyn prezentowanych awarii i katastrof wskazuje, że podstawowym czynnikiem prowadzącym do ich wystąpienia jest słabe rozpoznanie działań dynamicznych na budowle. Zdarza się również, że rozeznanie i opisanie zjawisk powstałych w wyniku działań dynamicznych dotyczy budowli o znaczeniu priorytetowym. Natomiast w procedurach projektowych konstrukcji o mniejszym znaczeniu pomija się sprawdzenie zjawisk dynamicznych, co może doprowadzić do ich awarii. W pracy zaprezentowano przykłady katastrof (most Tacoma w USA, chłodnie kominowe Ferrybridge w Anglii), które w znaczący sposób w skali światowej przyczyniły się do postępu badań teoretycznych i doświadczalnych dotyczących dynamicznego działania wiatru na konstrukcje inżynierskie, m.in. wzbudzenia wirowego, zjawiska flatteru aerodynamicznego oraz zjawiska interferencji obiektów wielkogabarytowych. Z kolei zaprezentowana analiza przyczyn awarii kładki Millenium w Londynie doprowadziła do rozeznania wpływu zsynchronizowanego ruchu pieszych na odpowiedź dynamiczną tego typu obiektów. W opracowaniu wskazano realizacje obiektów budowlanych i sposoby ich zabezpieczenia (tłumiki drgań komina stalowego, rozwiązania antysejsmiczne rurociągu TAPS), które są przykładem wykorzystania w praktyce inżynierskiej wcześniejszych doświadczeń z awarii i katastrof spowodowanych działaniami dynamicznymi. Wystąpienie sytuacji awaryjnych budowli o nowych, niestosowanych wcześniej rozwiązaniach konstrukcyjnych albo eksploatowanych w nowych warunkach pobudza zazwyczaj podjęcie badań naukowych w celu rozpoznania i opisania działań dynamicznych. Umożliwia to uwzględnienie nowych zjawisk dynamicznych w modelowaniu i w projektowaniu kolejnych podobnych obiektów inżynierskich.

The paper presents examples of breach of safe exploitation of structures caused by influences quickly varying in time. The analysis of reasons of presented failures and disasters shows that the main cause of their occurrence was an insufficient recognition of dynamic influences on structures. It also occurs that a diagnosis and a description of dynamic phenomena concern structures of significant importance, while in structural designing procedures of objects of less importance dynamic safety check is usually omitted. This fact can result in their collapse. Some examples of the disasters presented in the paper (Tacoma Bridge, USA; Ferrybridge cooling towers, UK) are of significant importance, in global scale, when it comes to a progress in theoretical analyses as well as experimental investigations of dynamic wind influences are taken into consideration (i.e. a Karman vortex analysis, a phenomenon of aerodynamic flatter, an interference of large-dimensional structures). Also a failure of Millennium footbridge in London is shown. The analysis of the failure resulted in diagnosis of influence of synchronized movements of pedestrians on such objects. The realizations of engineering structures as well as their protection against dynamic influences, which are excellent examples of making use of lessons learnt from previous dynamic disasters, are also provided in the studies (i.e. dampers of a steel chimney, the TAPS pipeline). The failures of the engineering objects in which new structural solutions never used before are adopted or which are exploited under new conditions usually activate undertaking theoretical and experimental studies. These studies lead up to a deeper exploration and more precise description of unknown dynamic effects and, in consequence, they enable to take new dynamic phenomena into consideration during designing and modeling similar further structures.