Abstrakt

Dysertacja zawiera kilka zróżnicowanych, lecz wzajemnie z siebie wynikających, wątków. Można wyróżnić dwie podstawowe części: teoretyczno – numeryczną oraz aplikacyjną. Część pierwsza ujmuje sformułowanie podstaw nieliniowej teorii prętów, algorytmy nume-ryczne oraz stworzenie kodu autorskiego programu komputerowego (MES) wraz z jego testami. W części tej podano prawa mechaniki zakrzywionych przestrzennie prętów, zapisano ich dynamikę (statykę) oraz zasadę pracy wirtualnej, z której wydedukowano kinematykę pręta i przeprowa-dzono jej oryginalną dyskusję, a także omówiono równania konstytutywne. Następnie w kontek-ście aproksymacji MES przeprowadzono linearyzację zasady przemieszczeń wirtualnych, omó-wiono technikę interpolacji i akumulacji zmiennych stanu; opracowano ogólne prętowe i kratowe (cięgnowe) elementy skończone typu Lagrange’a. Ostatecznie zaimplementowano teorię w autor-skim programie B6, napisanym w języku FORTRAN, który jest przystosowany do statycznej ana-lizy nieliniowej, stateczności i małych drgań nałożonych na skończone deformacje. Poprawność przyjętego sformułowania programu i przydatność elementów oceniono rozwiązując grupę odpo-wiednio dobranych przykładów. Drugą część pracy można określić jako ekspercko – projektową. Bazuje ona zrealizowanych badaniach in – situ podczas próbnego obciążenia i monitoringu rzeczywistego obiektu – dachu hali Olivia w Gdańsku i jest propozycją zastosowania autorskiego programu B6 w zagadnieniach inży-nierskich. B6 został wykorzystany zarówno podczas prac eksperckich jak i jako analityczny rdzeń systemu monitoringu technicznego. Wykazano, że dysponując odpowiednim modelem obliczeniowym do analizy danej struktury (identyfikacja, walidacja i weryfikacja), można z powodzeniem śledzić zachowanie całej kon-strukcji na podstawie nielicznych, ale odpowiednio zlokalizowanych czujników. Ponadto wskaza-no, że pominięcie podejścia geometrycznie nieliniowego może prowadzić nie tylko do ilościowo ale i jakościowo niepoprawnych rozwiązań. Niemożliwym jest wykrycie lokalnej utraty stateczno-ści konstrukcji, która w konsekwencji może inicjować i doprowadzić do awarii (redystrybucji sił, przeciążenia czy globalnej utraty stateczności). Dysertację zakończono podsumowaniem, zawierającym wnioski teoretyczne jak i techniczne oraz kierunki dalszych prac związanych z wyprowadzoną teorią prętów, a całość rozprawy uzupeł-niają umieszczone na końcu dodatki.

Autor (1)