Search
prof. dr hab. inż. Jarosław Górski
Publications
Filters
total: 75
Catalog Publications
Year 2024
-
Monte Carlo simulations of the fracture resistance of an asphalt pavement layer
PublicationThe purpose of the proposed numerical model is to analyze the cracking of the wearing course in a pavement overlay, assuming a pre-existing crack that passes through the binding layer and base. The computations employed the author's simulation-based Monte Carlo material model, which describes the failure process of a Semi-Circular Bend (SCB) specimen during standard laboratory testing of asphalt concrete. A key feature of this...
Year 2023
-
Monte Carlo simulations of the fracture resistance degradation of asphalt concrete subjected to environmental factors
PublicationThe paper presents the results of laboratory tests of SCB (semi-circular beam) samples of asphalt concrete, subjected to the destructive effect of water and frost as well as the aging processes. The determined values of material parameters show significant dispersions, which makes the design of mixtures difficult. Statistical analysis of the test results supplemented by computer simulations made with the use of the proprietary...
-
Probabilistic estimation of diverse soil condition impact on vertical axis tank deformation
PublicationThe calculations of fuel tanks should take into account the geometric imperfections of the structure as well as the variability of the material parameters of the foundation. The deformation of the tank shell can have a significant impact on the limit state of the structure and its operating conditions. The paper presents a probabilistic analysis of a vertical-axis, floating-roof cylindrical shell of a tank with a capacity of 50000...
-
Reliability estimation of underground horizontal fuel tank limit states
PublicationFuel tanks are designed with regard to standard loads and operating conditions. The investigations of the paper show the impact of such factors as tank corrosion and other means on the variation of stress fields and deformation of the underground horizontal tank shell. The introduction of probabilistic methods allows for structural reliability assessment. While the computational time of the entire tank FEM model is high, the preliminary...
Year 2022
-
Effectiveness of Random Field Approach in Serviceability Limit State Analysis of Strip Foundation
PublicationThis work conducts a probabilistic inquiry on how the variability of the parameter defining soil deformability affects the settlement of the foundation located on the soil. The analysis addresses the random foundation model to relevantly estimate the probability of allowable deflection exceedance. The constitutive model parameter is based either on a single random variable or a random field. The computations incorporate direct...
-
SIMPLIFIED MODELING OF STRESS AND DEFLECTION LIMIT STATES OF UNDERGROUND TANKS
PublicationFuel tanks are designed with regard to standard actions and operating conditions. The work analyses the impact of corrosion and other means to variation of stresses and deformation of a horizontal underground tank shell. The computations are preliminary. Due to the long computational time of the entire tank the analysis is restricted to its part only. The full analysis is bound to assess structural reliability, further allowing...
-
The impact of footing conditions of a vertical-axis floating-roof tank on structural shell deformation
PublicationStructural shells of fuel tanks are often subjected to geometric imperfections which may lead to exceeding the ultimate and serviceability limit states. One of the means triggering shell deformation is non-uniform settlement caused by incoherent soil conditions. Analysis carried out in the work concerns of vertical-axis, floating-roof cylindrical shell which volume is 50.000 m3, founded on a complex multi-layered soil. The sensitivity...
-
The use of a two-phase Monte Carlo material model to reflect the dispersion of asphalt concrete fracture parameters
PublicationThe work covers comprehensive laboratory tests of semi-circular bending (SCB) of asphalt concrete samples. The results of two test series, including four and 32 SCB specimens, indicate a substantial scatter of force–deflection (F-d) histories. The numerical analysis is aimed to reflect the maximum breaking load and fracture energy of the samples, pointing out their random character. The original simulation-based fictitious Monte...
Year 2021
-
Probabilistic analysis of settlements under a pile foundation of a road bridge pylon
PublicationThe paper addresses the reliability change of a road bridge pile foundation due to the unpredictable increase of settlements in time. The analysis is based on the Rędziński Bridge in Wrocław, Poland, its design assumptions, and monitoring results. The bridge foundation rests on a multi-layered subsoil assumed random. The Finite Element model of the subgrade is generated in ZSoil® software. To simplify the probabilistic approach,...
-
The Effect of the Selection of Three-Dimensional Random Numerical Soil Models on Strip Foundation Settlements
PublicationThis paper delivers a probabilistic attempt to prove that the selection of a random three-dimensional finite element (FE) model of a subsoil affects the computed settlements. Parametricanalysis of a random soil block is conducted, assuming a variable subsoil Young’s modulus inparticular finite elements. The modulus is represented by a random field or different-sized setsof random variables; in both cases, the same truncated...
Year 2020
-
Application of probabilistic tools to extend load test design of bridges prior to opening
PublicationLoad tests of bridges are widely performed in a large number of countries. Deterministic comparison of measurement results to the theoretical, FEM (finite element method)-based outcomes with possible further calibration is mostly applied. Sometimes, the data collected in the tests are also used to calibrate the reliability factors of bridge structures or their components. This work proposes to complement the stage of the load test...
-
Modelowanie losowych imperfekcji geometrycznych przestrzennych konstrukcji metalowych
PublicationImperfekcje geometryczne zbiorników, silosów i powłok siatkowych mogą znaczą-co wpłynąć na ich nośność, a więc powinny być one uwzględniane w obliczeniach komputerowych i w procesie projektowania. Wykazano, że przy podstawowych obcią-żeniach, działających na tego typu konstrukcje, tj. podciśnieniu oraz naporu wiatru i śniegu (w przypadku powłok siatkowych), wykazują wyraźne różnice w porównaniu z analogicznymi wynikami dla tych...
-
Random field model of foundations at the example of continuous footing
PublicationThe purpose of the paper is to indicate an efficient method of foundation settlement analysis taking into account the variability of soil properties. The impact of the random variable distribution (Gauss or Lognormal) describing soil stiffness on foundation deposits was assessed. The Monte Carlo simulation method was applied in the computations. The settlements of the strip foundation with the subsoil described by a single random...
-
Reliability-Based Stability Analysis of a Baltic Cliff by the Combined Response Surface Method
PublicationA simple, straightforward computational procedure was proposed, incorporating the Response Surface Method (RSM) linked with the standard Monte Carlo (MC) simulation method and the Point Estimate Method (PEM). PEM samples make it possible to analyse the sensitivity of the cliff’s stability to variation in subsoil parameters and to reduce the number of random variables of the problem. The proposed methods were tested in two cases:...
Year 2019
-
The statistical impact of experimental result scatter of asphalt mixtures on their numerical modelling
PublicationThe paper presents selected test results of asphalt mixture conducted in low temperatures. The obtained parameters are highly diverse. It concerns ultimate breaking loads, stiffness parameters related to Young's modulus but also the fracture course. Statistical analysis upon the results makes it possible to relevantly estimate the material-defining parameter values. Such a random approach leads to the mean values of breaking and...
-
Wrażliwość probabilistyczna konstrukcji kratowych
PublicationW pracy przetestowano możliwości wykorzystania różnych metod probabilistycznej analizy wrażliwości w analizie konstrukcji prętowych. Mimo, iż prezentowane metody odniesiono wyłącznie do modeli prętowych, z uwagi na ich stosunkowo łatwe i szybkie obliczenia numeryczne, to jednak uzyskane wyniki i wnioski mają charakter ogólny.
Year 2018
-
A material model of asphalt mixtures based on Monte Carlo simulations
PublicationThe paper aims to numerically reflect mineral-asphalt mixture structure by a standard FEM software. Laboratory test results are presented due to bending tests of circular notched elements. The result scatter is relatively high. An attempt was made to form a random aggregate distribution in order to obtain various results corresponding to laboratory tests. The material structure calibration, its homogenization and finite element...
-
Generation of random fields to reflect material and geometric imperfections of plates and shells
PublicationThe paper covers two patterns of random field generation: conditional acceptance – rejection method and Karhunen – Loève expansion. The generation of two-dimensional random fields is essential in plates and shells analysis, allowing for a relevant limit and critical state assessment of geometrically and ma-terially imperfect structures. The features of both generation methods dedicate them to selected problems.
-
Numerical simulation of asphalt mixtures fracture using continuum models
PublicationThe paper considers numerical models of fracture processes of semi-circular asphalt mixture specimens subjected to three-point bending. Parameter calibration of the asphalt mixture constitutive models requires advanced, complex experimental test procedures. The highly non-homogeneous material is numerically modelled by a quasicontinuum model. The computational parameters are averaged data of the components, i.e. asphalt, aggregate...
-
Probabilistic Analysis of Structure Models using Target Random Sampling (TRS)
PublicationThe work presents testing methods of sensitivity and reliability of mechanical or structural systems. All computations concerned the case of Zigler column, a simple model of a compressed column involving two random variables only. A conclusion was drawn that the standard Monte Carlo method, its reduction variants and the response surface method allow to assess the sensitivity of structural response to the variation of random structural...
Year 2016
-
Discrete random variables in reliability calculations of a reticulated shell
PublicationImplementation of the Point Estimation Method (PEM) in the reliability analysis of a three-dimensional truss structure is presented in the paper. The influence of geometric and material random parameters on the truss load-carrying capacity was investigated. The analysis was performed for different combinations of basic variables. Symmetric and asymmetric cases of snow load were taken to assess the structural reliability. Sensitivity...
-
Simplified probabilistic analysis of settlement of cyclically loaded soil stratum using point estimate method
PublicationThe paper deals with the probabilistic analysis of settlement of a non-cohesive soil layer subjected to cyclic loading. Originally, the settlement assessment is based on deterministic compaction model which requires integration of a set of differential equations. However, making use of the Bessel functions the settlement of the soil stratum can be calculated by means of simplified algorithm. The compaction model parameters were...
-
The impact of material degradation on the resistance and reliability of truss structures
PublicationThe paper analyses limit load-carrying capacity and buckling load of truss towers used to support high voltage power lines. The analysed typical structure was subjected to characteristic loads and their combinations. The results were applied to assess structural resistance with regard to steel corrosion in the long-term operation. The extent of structural deterioration was assessed due to Young's modulus decrement in the course...
Year 2015
-
Effect of geometric imperfections on aluminium silo capacities
PublicationAn aluminum silo with initial imperfections is analysed. Two types of imperfections are considered. The first one takes the form of local indentations in the shell; their size and range are adopted on the basis of the standard guidelines. The second type is a global imperfection described through the use of its eigenforms and by means of two-dimensional random fields. The calculations are limited to two cases of loading: negative...
-
PROBABILISTIC ANALYSIS OF A SPACE TRUSS BY MEANS OF A MULTIDIMENSIONAL VARIABLE DESCRIPTION
PublicationThe objective of this paper is to present a variant of the point estimate method (PEM) to determine mean values and standard deviations of limit loads of engineering structures. This approach is illustrated by limit state analysis of a space truss, considering geometric and material imperfections. The calculations were performed for different random models, so the influence of random parameters on the limit load of the truss can...
-
Structural reliability of overhead power lines by means of Monte Carlo Method and RSM
PublicationThe article discusses the issue of reliability assessment of overhead power lines by means of both Monte Carlo Method and Response Surface Method. The suspension tower OS24 ON150+10 is considered, as the weakest element of the line. A comparison is made between deterministic and probabilistic approaches to wind and icing loading. The PDFs for wind and icing loads are proposed. Reliability is assessed for both critical atmospheric...
-
Zastosowanie metody PEM do oceny osiadania warstwy gruntu obciążonej cyklicznie
PublicationRozpatrzono warstwę niespoistego gruntu poddaną obciążeniu cyklicznemu. Osiadania warstwy wyznaczono modelem zagęszczania Sawickiego, który został uzupełniony opisem probabilistycznym uwzględniającym losowe parametry materiałowe oraz losowy charakter cyklicznego obciążenia. Efektywne rozwiązanie uzyskano wykorzystując metodę estymacji rozkładem dyskretnym (PEM). Rozpatrując różne kombinacje zmiennych losowych, w każdym z analizowanych...
Year 2014
-
Calculation of an ultimate load value of a silo with geometric imperfections in the shape of eigenforms
PublicationThe ultimate load value of a silo with initial geometric imperfections was measured. The structure was loaded with wind. Imperfections were assumed as translations of the shell nodes from perfect geometry taken from eigenforms and their combinations. Two variants of the maximum deflection placement with respect to the direction of wind pressure were proposed. The first consists in applying the maximum wind pressure to the element...
-
Parametryczna analiza wpływu wstępnych imperfekcji geometrycznych na nośność silosu częściowo obciążonego podciśnieniem
PublicationW artykule przedstawiono analizę numeryczną osiowosymetrycznego, pionowego silosu, wykonanego z aluminium. Przeprowadzone kompleksowe obliczenia są kontynuacją prac, w których omówiono wpływ imperfekcji geometrycznych płaszcza na nośność konstrukcji obciążonej podciśnieniem i wiatrem. W pracy pominięto oddziaływanie parcia materiału wypełniającego silos, a więc rozważono najbardziej niekorzystny wariant obciążenia. Imperfekcje...
-
Safety of erection and repair of steel tanks with geometric imperfections using heavylift jack-up system
PublicationSafety analysis is performed of cylindrical vertical steel tanks during erection using heavylift jack up system. During an assembly or repair process a set of hydraulic supports is used. It allows to use the in-place lifting of heavy steel constructions on the required height. Wind can strongly influence stability of the lifted tank. Any geometric imperfections can reduce the critical or limit load. In the work failures of the...
-
The 90th Birthday Jubilee of Professor Eugeniusz Bielewicz
PublicationOn the jubilee year of the 90th birthday of prof. Eugeniusz Bielewicz, a portrait of this eminent civil engineer and scholar is presented by his co-workers.
-
The use of Response Surface Methodology for reliability estimation of composite engineering structures
PublicationStability loss is one of the key issues in the analysis of shells made of composite materials. This paper aims at finding the variation of the critical or limit value of the load resulting from geometric imperfections. An axially compressed 16-layer cylindrical panel model is considered. The imperfections of the panel are simulated as random fields. The parameters of these fields are used as the basic variables of the reliability...
-
Wpływ imperfekcji geometrycznych na bezpieczeństwo montażu i naprawy zbiorników cylindrycznych metoda podbudowy
PublicationW pracy zajęto się wyznaczeniem nośności granicznej zbiorników stalowych o osi pionowej montowanych lub naprawianych z zastosowaniem hydraulicznego systemu podnoszenia konstrukcji. Podniesiony zbiornik jest szczególnie narażony na utratę stateczności, a obciążenie wiatrem utrudnia prowadzenie prac. Jakiekolwiek deformacje blach, szczególnie w pobliżu zamocowań podnośników mogą w znacznym stopniu obniżyć obciążenie krytyczne konstrukcji....
-
Wpływ losowych imperfekcji środnika na siłę krytyczną skrętną słupa cienkościennego o przekroju otwartym
PublicationPrzeprowadzono analizę wpływu losowych lokalnych imperfekfcji geometrycznych na nośność krytyczną elementów cienkościennych. Rozpatrzono odchyłki geometryczne środnika dwuteownika w postaci pojedynczych wgłębień i o kształcie sinusoidy. Wykazano znaczny wpływ na imperfekcji na nośność elementu.
-
Wpływ początkowych losowych odchyłek geometrycznych środnika na siłę krytyczną skrętną słupa cienkościennego o przekroju dwuteowym
PublicationW pracy przeprowadzono analizę probabilistyczną słupa stalowego o przekroju dwuteowym. Niezawodność tego typu konstrukcji jest uzależniona od imperfekcji geometrycznych i materiałowych. Do szacowania wartości oczekiwanej i odchylenia standardowego obciążenia granicznego konstrukcji z imperfekcjami zastosowano metodę Monte Carlo. Obliczenia wykonano dla różnej liczby zmiennych losowych opisujących problem. Na tej podstawie przeprowadzono...
Year 2013
-
Sensitivity analysis of simple random beam models by means of Monte Carlo Methods using Variance Reductions Techniques
PublicationA probabilistic sensitivity analysis of two nonlinear bar structures is presented. The analysis is carried out on the basis of the Monte Carlo method. The imperfections of the structures and the applied loads are adapted as random variables. Based on all of the generated input variables, an output response of the system is sought. Afterwards, a coefficient responsible for the structure failure is calculated and the limit state...
-
The point estimate method in a reticulated shell reliability analysis
PublicationThe objective of this paper is to present an application of the point estimate method (PEM) that can determine the probabilistic moments for engineering structures. The method is reasonably robust and adequately accurate for a wide range of practical problems. It is a special case of numerical quadrature based on orthogonal polynomials. The main advantage of this method is that, unlike FORM or SORM, it is not necessary to carry...
-
The Point Estimate Method in a Reticulated Shell Reliability Analysis
PublicationThe objective of this paper is to present an application of the point estimate method (PEM) to determine the probabilistic moments for engineering structures. Reliability analysis is illustrated by two examples: an estimation of the critical force in linear elastic buckling analysis and a reticulated shell limit load determinations. Calculations were also made using Monte Carlo method. It has been shown the practical usefulness...
Year 2011
-
Effect of grain crushing on shear localization in granular bodies during plane strain compression. Int. J. Numerical and Analytical Methods in Geomechanics
PublicationArtykuł omawia wpływ miażdżenia ziaren na lokalizacje odkształceń stycznych w materiałach granulowanych podczas ściskania dwuosiowego. Obliczenia MES wykonano przy zastosowaniu mikropolarnego prawa hipoplastycznego uwzględniającego zmianę średniej średnicy ziarna pod wpływem ciśnienia i ścinania. Obliczenia pokazały wpływ miażdżenia ziaren na szerokość lokalizacji.
-
Modeling of bearing capacity of footings on sand within stochastic micro-polar hypoplasticity.
PublicationAnalizowano numerycznie efekt wstępnego rozkładu wskaźnika porowatości na wytrzymałość i strefy ścinania w problemach fundamentów na piasku w skali modelowej. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu stochastycznej metody elementów skończonych i mikropolarnego modelu hipoplastycznego. Wskaźnik porowatości miał formę skorelowanych pól stochastycznych. Dodatkowo obliczono efekt skali dla 3 różnych szerokości fundamentów.
-
Obliczenia niezawodności użytkowej kładek dla pieszych
PublicationW pracy zaprezentowano metodę obliczania niezawodności użytkowej kładek dla pieszych. Obciążenie pieszymi opisano definiując następujące zmienne losowe: amplitudę i częstość wymuszenia pieszego, jego prędkość, a także czas i miejsce pojawienia się na kładce. Zastosowano metodę Monte Carlo. Wygenerowane realizacje obciążenia stanowią zbiór danych wejściowych do obliczeń przeprowadzanych dowolnym programem stosującym metodę elementów...
-
Wpływ wstępnych imperfekcji geometrycznych na nośność silosu obciążonego podciśnieniem i wiatrem
PublicationPrzedstawiono analizę numeryczną osiowo symetrycznego pionowego silosu. Wzięto pod uwagę możliwe do wystąpienia odstępstwa rzeczywistego kształtu płaszcza od przyjętej w standardowych obliczeniach idealnej geometrii konstrukcji. Rozpatrzono wpływ dwóch grup obciążeń: wiatru i podciśnienia, potraktowano je jako występujące niejednocześnie. Rozważania dotyczą wpływu nieidealnej geometrii, uwzględniającą odchyłki jej wymiarów, na...
Year 2010
-
Finite element study of patterns of shear zones in granular bodies during plane strain compression
PublicationW artykule przedstawiono obliczenia efektów skali na nośność fundamentu na piasku. Obliczenia wykonano przy pomocy mikropolarnego prawa hipoplastycznego. W obliczeniach wykorzystano stochastyczne rozkłady początkowego wskaźnika porowatości według rozkładu Gaussa.
-
Influence of geometric imperfections on capacities of silo structures loaded with pressure below atmospheric
PublicationPrzedstawiono probabilistyczną analizę nośności aluminiowego silosu ze wstępnymi imperfekcjami geometrycznymi obciążonego podciśnieniem. Imperfekcje opisano za pomocą dyskretnych odchyłek przyjętych zgodnie z maksymalnymi niedokładnościami dopuszczonymi przez normy. Ponadto wygenerowano imperfekcje płaszcza silosu, stosując jednorodne i niejednorodne pola losowe. Wykonano numeryczne obliczenia geometrycznie i materiałowo nieliniowe.
-
Numerical investigations of size effects in notched and un-notched concrete beams under bending
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy efektów skali (efektu deterministycznego i stochastycznego) w belkach betonowych z nacięciem i bez nacięcia poddanych zginaniu z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i sprężysto-plastycznego modelu z nielokalnym osłabieniem. Pokazano wpływ wielkości belek betonowych na ich nośność oraz rozkład lokalizacji odkształceń.
Year 2009
-
A probabilistic description of footbridges vibration serviceability
PublicationRozważa się użytkowalność kładki dla pieszych ze względu na ich drgania. Imperfekcje ruchu pieszych są opisane zmianami współczynników tegoż ruchu. Bierze się pod uwagę rozkłady prawdopodobieństwa częstotliwości ruchu, długości kroku oraz amplitudy siły modelującej pieszego. Imperfekcje te znacznie wpływają na zachowanie konstrukcji. Stosuje się metodę Monte Carlo. Dane z symulacji probabilistycznych używa się do obliczeń numerycznych....
-
Buckling analysis of shell structures with stochastic imperfections using six parameter nonlinear shell theory
PublicationPrzedstawiono wpływ wstępnych losowych imperfekcji geometrycznych na wartość obciążenia krytycznego powłoki. W obliczeniach zastosowano autorski program MES wykorzystujący 6-cio parametrową nieliniową teorię powłok.
-
Concrete beams under bending - calculations of size effects within stochastic elasto-plasticity with non-local softening
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy efektów skali (efektu deterministycznego i stochastycznego) w belkach betonowych nacięciem poddanych zginaniu z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i sprężysto-plastycznego modelu z nielokalnym osłabieniem. Pokazano wpływ wielkości belek betonowych na nośność.
-
Notched concrete beams under bending - calculations of size effects within stochastic elasto-plasticity with non-local softening
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy efektów skali (efektu deterministycznego i stochastycznego) w belkach betonowych nacięciem poddanych zginaniu z uwzględnieniem lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i sprężysto-plastycznego modelu z nielokalnym osłabieniem. Pokazano wpływ wielkości belek na nośność z uwzględnieniem stochastycznego rozkładu wytrzymałości na...
-
Wpływ imperfekcji geometrycznych na nośność metalowych silosów obciążonych podciśnieniem
PublicationWyznaczono nośność aluminiowego silosu obciążonego podciśnieniem z imperfekcjami geometrycznymi. Imperfekcje opisano jako dyskretne wgniecenia oraz dwuwymiarowe pola losowe. Analiza numeryczna wykazała, że wyniki obliczone za pomocą normy zawyżają nośność silosu.
seen 3641 times