Form finding and structural analysis of cables with multiple supports
Çok mesnetli kabloların yapısal analizi ve şekil tayini
- Tez No: 305673
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA UĞUR POLAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Civil Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Kablo sistemleri, Kablo yapılar, Kablolar, Kablolu asma sistemler, Kablolu köprüler, Kablolu taşıyıcı sistemler, Kablolu çatılar, Çelik halat, Cable systems, Cable structures, Cables, Suspended cable systems, Cable-stayed bridges, Cable nets, Cable roofs, Steel rope
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kablolar yanal yük altındaki davranışı yüksek derecede doğrusal olmayan yapı elemanlarıdır. Bu durum kabloların malzeme özelliklerinden çok uygulanan yükler altındaki denge koşulları ile son denge konumundaki geometrisi arasındaki direkt ilişkiden kaynaklanmaktadır. Uygulamada kablolar genellikle uç noktalarından sabitlenmiş tek bir eleman olarak kullanılmakta ve bu şekilde analiz edilmektedir. Literatürde böyle iki ucundan mesnetli tek parça kabloların analizi için birçok çalışma ve çözüm önerileri mevcuttur. Ancak çok mesnetli sürekli kablolar için fazlaca bir çalışma bulunmamaktadır.Bu çalışmada her iki ucundan mesnetlenmiş ve bu mesnetler arasına yerleştirilmiş sabit makaralı mesnetler ile desteklenmiş çok açıklıklı ve çok mesnetli sürekli kabloların analizi için bir çözüm yöntemi geliştirilmiştir. Kablo sisteminin toplam boyunun sabit, ara mesnetlerin ise sürtünmesiz makaralar şeklinde olduğu kabul edilmektedir. Uç noktalarından mesnetlenmiş ve sabit boydaki kablolar için çözüm yöntemi bilindiğinden sürekli kablolar için çözülmesi gereken problem, sistemin son denge konumunda, toplam kablo boyunun açıklıklar arasındaki dağılımının belirlenmesidir. Bunun için sürekli kablo sisteminde tek açıklıklı izole kablo çözümüne ilave olarak sağlanması gereken temel koşul ara mesnet noktalarındaki kablo gerilmelerinin sürekliliğidir. Önerilen iteratif çözüm yönteminde analize kablo toplam boyunun açıklıklar arasına makul bir dağılımı ile başlanmakta ve herbir açıklıktaki kablo izole tekil bir kablo olarak çözülmektedir. Daha sonra kablo boyunun açıklıklar arasındaki dağılımı ara mesnet noktalarında ardaşık kablo bölümleri arasında oluşan gerilme farkını sıfırlayacak şekilde yeniden belirlenmekte ve iterasyonlara sistem denge konumuna ulaşana kadar devam edilmektedir. Bu amaçla iki farklı yaklaşım önerilmektedir: Direkt rijitlik yöntemi ve gerilme dağıtma yöntemi. Çok mesnetli sürekli kabloların analiz amacı ile her iki yöntemi de kullanan bir yazılım geliştirilmiş ve değişik yapıdaki örnek kablo sistemler çözümlenmiştir. Elde edilen sonuçlar tatmin edici olup ticari bir sonlu elemanlar yazılımı olan ANSYS programı ile elde edilen sonuçlar ile uyum içinde olduğu görülmektedir.
Özet (Çeviri)
Cables are highly nonlinear structural members under transverse loading. This nonlinearity is mainly due to the close relationship between the final geometry under transverse loads and the resulting stresses in its equilibrium state rather than the material properties. In practice, the cables are usually used as isolated single-segment elements fixed at the ends. Various studies and solution procedures suggested by researchers are available in the literature for such isolated cables. However, not much work is available for continuous cables with multiple supports.In this study, a multi-segment continuous cable is defined as a cable fixed at the ends and supported by a number of stationary roller supports in between. Total cable length is assumed constant and the intermediate supports are assumed to be frictionless. Therefore, the critical issue is to find the distribution of the cable length among its segments in the final equilibrium state. Since the solution of single-segment cables is available the additional condition to be satisfied for multi-segment continuous cables with multiple supports is to have stress continuity at intermediate support locations where successive cable segments meet. A predictive/corrective iteration procedure is proposed for this purpose. The solution starts with an initially assumed distribution of total cable length among the segments and each segment is analyzed as an independent isolated single-segment cable. In general, the stress continuity between the cable segments will not be satisfied unless the assumed distribution of cable length is the correct distribution corresponding to final equilibrium state. In the subsequent iterations the segment lengths are readjusted to eliminate the unbalanced tensions at segment junctions. The iterations are continued until the stress continuity is satisfied at all junctions. Two alternative approaches are proposed for the segment length adjustments: Direct stiffness method and tension distribution method. Both techniques have been implemented in a software program for the analysis of multi-segment continuous cables and some sample problems are analyzed for verification. The results are satisfactory and compares well with those obtained by the commercial finite element program ANSYS.
Benzer Tezler
- Asma germe sistemlerin uygulandığı endüstriyel yapıların deprem davranışının incelenmesi
Earthquake behavior investigation of industrial structures with tensegrity systems
MUSA ÜZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KASIM ARMAĞAN KORKMAZ
- İletim hatlarının oluştuduğu elektrik ve magnetik alanların insan sağlığı üzerindeki etkileri
Effects of electric and magnetic fields produced by transmission lines on health
AYŞE TÜTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. NESRİN TARKAN
- Hibrit bağlaşmalı şebekeler için performans modelleri
Başlık çevirisi yok
HAKKI ASIM TERCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. GÜNSEL DURUSOY
- Zemin karakterizasyonu amaçlı rayleigh dalgası faz hızı dispersiyon analizinde aktif ve pasif kaynaklı sismik dizilim yöntemlerinin karşılaştırmalı değerlendirmesi
Comparative evaluation of active and passive seismic array methods in rayleigh wave phase velocity dispersion analysis for site characterization
AYLİN KARAASLAN
Doktora
Türkçe
2024
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ARGUN KOCAOĞLU
- Kablolu taşıyıcı sistemlerin nonlineer statik analizi için bir yöntem
A Method for nonlinear static analysis of cable nets
FİLİZ PİROĞLU