Numerical simulation of the pile integrity test on defected piles

Mladen Ćosić (Avtor), Boris Folić (Avtor), Radomir Folić (Avtor)

Povzetek

This paper deals with the development of a discrete numerical 2D and 3D solid pile model with a discontinuity and defects to simulate non-destructive testing using the pile integrity test (PIT). The pile discontinuity and defects were modelled by reducing the specific finite elements and the elastic modulus of concrete. The wave-propagation response of the pile was analyzed based on a step-by-step numerical integration using the Hilber-Hughes-Taylor (HHT) method in the time domain. The concept of a system-response analysis was originally formulated based on the integration of individual reflectograms into a reflectogram surface, which is generated in a 3D cylindrical coordinate system. The use of reflectogram surfaces enables an understanding of wave propagation based on their velocity to a higher level than is usually the case with standard, one-dimensional reflectograms. Changes in the velocity responses on the reflectogram, shifting from a positive to a negative value, point to the locations of discontinuities and defects in the discrete 3D pile model, and there is a clear difference in the reflectograms, depending on the position of the measuring point. The study defines the typological models of the reflectogram: without discontinuities and defects, pile-head defect, defect in the middle of the pile length or a reduced modulus of elasticity in the middle of the pile length, pile-base defect or reduced modulus of elasticity in the pile-base zone and reduced modulus of elasticity in the pile-head zone.

Ključne besede

reflectogram surface;numerical pile model;solid finite elements;

Podatki

Jezik:	Angleški jezik
Leto izida:	2014
Tipologija:	1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:	UM FGPA - Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo
UDK:	624.131.35
COBISS:	281008384
ISSN:	1854-0171
Matična publikacija:	Acta geotechnica Slovenica
Št. ogledov:	610
Št. prenosov:	54
Ocena:	0 (0 glasov)
Metapodatki:

Ostali podatki

Sekundarni jezik:	Slovenski jezik
Sekundarni naslov:	Numerična simulacija pit testa na poškodovanih pilotih
Sekundarni povzetek:	V prispevku je prikazan in razvit diskretni numerični 2D in 3D trdninski model pilotov s prekinitvami in napakami, namenjen simulaciji ne-destruktivnega testiranja z uporabo PIT (pile integrity test). Modeliranje prekinitev in napak v pilotih je bilo izvedeno z redukcijo posebnih končnih elementov in modula elastičnosti betona. Analiza odgovora širjenja valov v pilotih je bila izvedena na podlagi postopne numerične integracije z uporabo metode Hilber-Hughes-Taylor v časovni domeni. Originalno je opredeljen koncept analize odgovora sistema z integracijo posameznih reflektogramov v ploskev reflektograma, ki je generirana v 3D cilindričnem koordinatnem sistemu. Z uporabo ploskev reflektograma je mogoče razumeti širjenje valov s pomočjo hitrosti, ki je na višjem nivoju kot je običajno za standardne, eno-dimenzionalne reflektograme. Spremembe odzivov hitrosti na reflektogramu, ki se spreminjajo iz pozitivne v negativno vrednosti, kažejo na lokacijo prekinitev in napak diskretnega 3D modela pilotov. Pri tem obstaja jasna razlika v reflektogramih v odvisnosti od položaja merilnega mesta. Študija definira tipološke modele reflektograma: pilot brez prekinitev in napak, napaka glave pilota, napaka v sredini dolžine pilota oziroma zmanjšani modul elastičnosti v sredini dolžine pilota, napaka noge pilota oziroma zmanjšani modul elastičnosti v območju noge pilota ter zmanjšani modul elastičnosti v območju glave pilota.
Sekundarne ključne besede:	piloti (gradbeništvo);geotehnika;numerična simulacija;numerični model pilota;trdninski končni elementi;
URN:	URN:SI:UM:
Vrsta dela (COBISS):	Znanstveno delo
Strani:	str. 4-19
Letnik:	ǂVol. ǂ11
Zvezek:	ǂ[no.] ǂ2
Čas izdaje:	2014
ID:	10941259