Development of 2D nonlinear finite element algorithms and computational procedures for historical structures
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 368708
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. YASİN FAHJAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Deprem Mühendisliği, Earthquake Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Tarihi yapıların değerlendirilmesi ve rehabilitasyonu için yapıların yapısal davranışlarının anlaşılması önemli bir konudur. Özellikle İstanbul gibi sismik aktivitelere ve yoğun nüfüs akımına uğrayan kentlerde tarihi yapıların yıllarca korunmasının sağlanması gerekmektedir. Mukavemet kaybının tamamlanmasına kadar çatlama ve bozulma durumlarında, mevcut tarihi yapıların davranışının tahmin edilmesi için güvenilir nümerik modellere gereksinim duyulmaktadır. Yapısal aşamaları tanımlamak için, son yıllarda, yeni nümerik teknikler ve yaklaşımlar geliştirilmektedir. Literatürde, başlıca üç yapısal model stratejisi kullanılmaktadır: detaylı mikro-modelleme, basitleştirilmiş mikro-modelleme ve makro modelleme. Esas amaç, üç modelleme stratejisine bağlı olarak tarihi yapılar için nonlineer sonlu elemanlar algoritması ve hesaplama prosedürlerini geliştirilmesidir. Statik ve dinamik analizler için dönme (drilling) serbestlik derecesi ile sağlam dörtgen kabuk elamanlarına bağlı olarak lineer sonlu elemanlar algoritmaları halihazırda geliştirilmiştir. Bu projede, geometrik ve malzeme nonlinear analizlerini kapsayan bu algoritmaları geliştirilecektir. Geometrik nonlineerite, ark uzunluğu (Arc-Length) ile Modifıye Newton-Raphson metodları uygulanacak ve her yük aşamasında sistemin dengesini temsil etmek için güncelleştirilmiş Lagrangian Formülleri ile birleştirilecektir. Malzeme nonlineeritesi, çekme için Rankine tipi akma kriteri ve basınç için Hill tipi akma kriteri yoluyla orthotopik plasitisite düşünülerek modellenecektir. Her bir aşamada, programın geçerliliği, geleneksel testler üzerinde gösterilecektir. İstanbul'daki bazı tarihi yapıların kritik bölümleri analiz edilecek ve sonuçlar geleneksel analiz prosedürleri ile mukayese edilecektir.
Özet (Çeviri)
The conservation and restoration of historical structures are great challenges for the engineering community in terms of robust analytical models. Previous researches demonstrated the importance of nonlinear effects for the analysis of historical structures. Therefore, reliable numerical models are necessary to predict the behavior of the existing historical buildings from the linear stage, through cracking and degradation until complete loss of strength. In the recent years, new numerical techniques have been developed in order to describe these structural stages. The aim of this research is to develop computational algorithms for the analysis of unreinforced masonry, which is the main composite material of historical structures. The algorithms will include computational procedures able to implement accurate and robust constitutive models complemented with advanced solution procedures of the finite element system. In this study, a series of Matlab codes is developed for both linear and nonlinear analyses of two-dimensional modeling of historical structures. TIle linear analyses include static, modal dynamic and time history procedure. The material and geometrical nonlinearities are considered for static analyses. The finite elements are quadrilateral 2D membrane elements with drilling degrees of freedom. Based on the existing theory, two different formulations of the membrane elements are presented. The first formulation (LMR4) is performed within the framework of the linear elastic static and dynamic analyses, while the second formulation (NLMR4) is oriented to nonlinear analysis. Geometrically nonlinearity is applied through the modified Newton-Raphson method with arc-length constraint and variational principles. The material nonlinearity follows modem plasticity theory, considering orthotropic plasticity via a Rankine type yield criterion for tension and a Hill type yield criterion for compression. The developed Matlab codes and procedures are validated with conventional tests and experimental results existing in the literature. The robustness and applicability of the methodologies in engineering practice are demonstrated through the analysis of two crosssections of The Fatih Mosque.
Benzer Tezler
- Jeoistatistiksel, statik ve kararsız basınç testi verilerine koşullandırılmış heterojen geçirgenlik ve gözeneklilik sahalarının türetilmesi
Generation of porosity and permeability fields conditioned to geostatistical, and pressure transient data
ADİL GÜRKAN CEYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN SATMAN
- Large deflections of non-linear bi-modulus functionally graded beams under different boundary and loading conditions
Doğrusal olmayan çift modüllü fonksiyonel derecelendirilmiş kirişlerin farklı sınır koşulları ve yüklemeler altındaki büyük yer değiştirmeleri
AYHAN HACIOĞLU
Doktora
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMAL BAYKARA
- Gemi dalga direncinin kaynak-panel yöntemiyle sayısal hesabı
Calculation of ship wave resistance by the source panel method
ŞAKİR BAL
- Kısa alın levhalı kiriş-kolon birleşimlerinin çevrimsel tekrarlı yükler altında davranışlarının incelenmesi ve deprem etkileri altında yapısal davranışa katkılarının araştırılması
The study of the behavior of header end-plate beam-to-column connections under cyclic loads and the investigation of their contributions to structural behavior under seismic effects
ADEM KARASU
Doktora
Türkçe
2021
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CÜNEYT VATANSEVER
- Sonlu eleman deplasman metodu ve sürücü kabini tavan çökme dayanımının incelenmesi
Finite element displacement method and examination of the endurance of the driver cabs roof crush
KOREL ATILAN