Modelling and analysis of interface in composite box girder bridges
Kompozit kutu kiriş köprülerin arayüzey modelleme ve analiz
- Tez No: 406261
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ÖZAKÇA, YRD. DOÇ. DR. TALHA EKMEKYAPAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekanik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 232
Özet
Kompozit kutu kiriş köprülerin fonksiyonelliği, ekonomik olması ve görselliği sebebiyle otoyol geçiş bölgelerindeki rolü gittikçe önem kazanmaktadır. Bu tip bir yapı burulma rijitliğinin çok iyi olması sayesinde enine doğrultudaki yük transeferini çok iyi şekilde yapar. Bu tip yapılar sayesinde daha başka faydalar ve servis koşulları sağlanır. Bu tez çalışmasında öncelikle kebase modele bağlantılarının sayısının ve dağılımının kompozit kutu kiriş köprülerin davranışına etkileri ile ilgili bir çalışma yapılmıştır. Sonra, değişik sonlu eleman modelleri kurularak bu modellerin doğruluğu literatürdeki laboratuvar test sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Göz önüne alınan belirli faktörler deney sonuçları ile doğrulanıp özellikle kutu kiriş köprüler için önemli olan tam kebase modele bağlantıları üzerine odaklanılmıştır. Kebase modele bağlantıları için uygun sonlu eleman modelleri değerlendirilmiştir. Sonuçlar kebase modele bağlantısı sayısının kutu kiriş köprü tasarımlarında yeni düzenlemeler yapılması için azaltılabileceğini işaret etmektedir. Kompozit kutu kiriş modeli üzerinde değişik parametrelerin etkilerini belirlemek için parametrik çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmanın sonuçları köprü mühendislerinin daha güvenilir ve ekonomik kompozit kutu kiriş tasarımları oluşturabilmesini sağlayabilecektir. Kebase modele bağlantıları ile betonun üç boyutlu karmaşık etkileşimi sebebiyle literatürde bu bağlantılar için yapılan testlerin nümerik modelleri çok başarılı değildir. Bu çalıbase modelada kebase modele bağlantıları için statik yükler göz önüne alınarak üç boyutlu sonlu elemanlar modelleri kurulmuştur. Çelik kebase modele bağlantısı ile beton arasındaki etkileşim yapının genel davranışını önemli ölçüde etkileyebilecek düzeydedir. Sonlu elemanlar modellerinde çelik kiriş ve kebase modele bağlantısı için geometrik ve malzeme davranışında lineer olmayan özellikler dahil edilmiştir. Sonlu elemanlar modellerinde beton ve çelik etkileşimi yüzey kontak elemanları kullanılarak sağlanmıştır. Kebase modele bağlantılarının elde edilen kebase modele kapasiteleri EC4, AISC, BS ve BS5950 gibi değişik tasarım şartnameleriyle karşılaştırılmıştır. Önerilen model yük-kayma eğrisini elde etmede ve bu tip testlerde gerilmelerin dağılımını ölçmede yaşanabilecek zorluk gibi kebase modele bağlantılarının mekanik davranışını analizinde kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
The role of composite box bridges in the interchanges of modern highway systems has become more and more popular for functional, economic and artistic considerations. This type of structure, guides to an efficient transverse load distribution due to excellent torsional stiffness of the part. Further utilities and services can be readily provided within the boxes. In this thesis as a first approach a study of the effect of shear connector's numbers and distribution on the behaviour of composite box girder bridges is submitted. Additionally, several finite element models are developed to assessed against the results acquired from a field test. A number of factors are considered, and confirmed through available experimental results, especially full shear connections, which are obviously essential in composite box girder. A good representative for shear connectors of suitable finite element type is considered. Preparatory results signalize that number of shear studs can be obviously reduced to facilitate adoption of a new arrangement in design of composite box girder bridges with full makeup. The parametric investigations are performed along with the composite box girder model to appraise the effects of several important parameters on the behaviour of the girder. The outcomes from this study would enable bridge engineers to design composite box girder bridges more reliably and economically. Referable to the complexity of the three-dimensional interaction between shear connector and concrete, there is little success in numerical modelling of the push-out test in literature. A three-dimensional finite element model with multiple elements was counseled to simulate shear connector based on static loading. The interaction between the steel connector and concrete will cause the main significance of the global behaviour of the structural element. The geometry and material nonlinearities of headed stud, steel beam were included in the finite element model. Contact regions between the concrete and steel elements are simulated using surface to surface and embodiment techniques. Shear capacity for studs are obtained and results compared with various codes of practices such as EC4, AISC and BS and BS5950. The proposed model was used to estimate the load-slip curve and to analyse important phenomena of the mechanical behaviour of connectors that are usually difficult to evaluate through tests.
Benzer Tezler
- Well testing for heavy oil sagd operations
Ağır petrol sahalarında sagd uygulamalarında kuyu testleri
ELNAZ GHAFOURİ AİAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN SATMAN
- Energy absorption of composite structures under axial loading: Design, manufacturing and analysis
Kompozit yapıların eksenel yük altında enerji emilimi: Dizayn, üretim ve analiz
MEHMET CAN ENGÜL
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURİ BÜLENT ERSOY
- Statik ve dinamik yükler altında kompozit plakaların hasar durumlarına karşı davranışlarının incelenmesi
Investigation of behaviors of the composite plates during static and dynamic loads
SERDAR KORKUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN
- Computational design and analysis of nanostructured materials for neuromorphic engineering
Neuromorfik mühendislik için nano yapılı malzemelerin hesaplamalı tasarımı ve analizi
AYKUT TURFANDA
Doktora
İngilizce
2024
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLMİ ÜNLÜ
- Numerical modeling of failure in composite L-beam and T-joint structures
Kompozit L-kiriş ve T-bağlantı yapılarında hasarın nümerik modellemesi
PAKİZE TEMİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEMİRKAN ÇÖKER