Influence of the nonlinear behavior of semi-rigid connections on the analysis of low-rise steel framed structures
Yarı rijit bağlantıların doğrusal olmayan davranışının az katlı çelik yapıların analizleri üzerindeki etkisinin araştırılması
- Tez No: 461945
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AFŞİN SARITAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Bu tezde, yarı rijit bağlantıların histeretik davranışına etkiyen birkaç parametrenin, az katlı özel moment dayanımlı çerçevelerdeki genel etkisi araştırılmıştır. SAC çelik projesinde sunulan iki farklı az katlı yapı türü dikkate alınmıştır. Aynı zamanda 1997 NEHRP (FEMA 1997a) ve 1997 AISC şartnamelerine de uyan bu esnek (alt limit) ve rijit (üst limit) çerçeveler, bağlantıların doğrusal olmayan davranışının yapısal sistem tepkisi üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla seçilmiştir. Moment aktaran dış çerçeve tüm sismik yükleri taşımaktadır. Bu çalışmanın bir parçası olarak OpenSees yazılımı analizlerde kullanılmıştır. Kolon ve kirişler, doğrusal olmayan kuvvet temelli kolon-kiriş çerçeve elemanları kullanılarak modellenmiştir. Yarı rijit bağlantılar, histeretik malzeme davranışı olan noktasal dönme yay elemanları kullanılarak modellenmiştir. Moment aktarmayan çerçevelerin P-∆ etkilerini analize dahil etmek için, fiktif bir kolon içeren bir açıklık eklenmiştir. Bu hayali açıklığa bağlı rijitlik ve dayanım ihmal edilebilir, çünkü fiktif kolon uçlarda sabit mesnetle bağlanmıştır ve kirişler de rijit çubuklar olarak kabul edilmiştir. Doğrusal olmayan geometrik etkiler, analizlere korotasyonel formülasyon kullanılarak dahil edilmiştir. Elemanların kesme etkisi gerçekçi bir şekilde modellemede dikkate alınmıştır. Hem statik itme analizi hem de zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yapılmıştır. Bu çalışmada, bağlantının rotasyonel rijitlik, akma momenti ve en yüksek momenti, az ya da çok seviyede daralma, ve dayanım düşüşü olması ya da olmaması durumlarının müşterek etkileri araştırılmıştır. Zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz için, 50 yılda %10 aşılma olasılığı ve 50 yılda %2 aşılma olasılığı ile ölçeklendirilmiş yirmişer deprem kaydı bulunan iki set kullanılmıştır. Modal analiz, statik itme analizi ve zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler sonrasında elde edilen sonuçlar sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the influence of several parameters to hysteretic behavior of semi-rigid connections on general response of low-rise special moment resisting frames (SMRF) is investigated. Two different types of low-rise structures, which are presented in SAC steel project, are taken into account. 1997 NEHRP (FEMA 1997a) and 1997 AISC provisions compliant flexible (lower bound) and rigid (upper bound) frames are selected to examine the influence of nonlinear behavior of connections on structural system response. Perimeter moment frames carry all of the seismic loads. OpenSees software is used in the analyses performed as part of this study. Beams and columns are modeled using nonlinear force-based beam-column frame elements. Semi-rigid connections are modeled using zero length rotational spring elements with hysteretic material response. In order to include P-∆ effects of gravity frames in the analysis, an additional imaginary bay with a leaning dummy column is added. Stiffness and strength due to this additional bay is negligible because leaning dummy column is pin connected at the ends and the beams are considered as rigid trusses. Nonlinear geometric effects are included by utilizing corotational transformation. Shear effect of the elements is accurately taken into consideration in the structural models. Modal, nonlinear static (pushover) and nonlinear time history analyses are conducted. The combined influences of connection rotational stiffness, yield moment and peak moment, mild or severe pinching and presence of strength loss or no strength loss are investigated in this study. Two sets of twenty ground motion records scaled to match seismic hazard levels of 10% and 2% probability of exceedance in 50 years are used for the nonlinear time history analyses. In terms of mean and median of interstory drift ratios (IDR), low-rise SMRF with semi-rigid connections do not reach collapse prevention (CP) limit of 5%. In 84th percentile of IDR, lower bound frames exceed the limit when connections are partial strength and have severe pinching with strength loss. In 95th percentile of IDR, all frames exceed the limit.
Benzer Tezler
- A parametric study on the influence of semi-rigid connection nonlinearity on steel special moment frames
Yarı rijit bağlantıların doğrusal olmayan davranışının çelik özel moment çerçevelere etkisi üzerine parametrik çalışma
TOLGA METİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AFŞİN SARITAŞ
- Modeling of the nonlinear behavior of semi-rigid connections in steel framed structures and its influence on three dimensional analysis of structural systems
Çelik yapılarda yarı rijit bağlantıların doğrusal olmayan davranışının modellenmesi ve üç boyutlu yapısal çözümlemelere olan etkisinin araştırılması
HALİL FIRAT ÖZEL
Doktora
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFŞİN SARITAŞ
- 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
- Merkezi çaprazlı çelik bir yapıda yarı-rijit kompozit kolon-kiriş birleşim kullanımının yapının deprem performansına etkisinin incelenmesi
An investigation of the influence of semi-rigid composite column-beam connections on the seismic performance of a building with steel concentrically braced frames
ÖMER YÖNEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET NECATİ YELGİN
- Susceptibility of mid-rise and high-rise steel moment resisting frame buildings to the nonlinear behavior of beam-column connections
Orta ve yüksek katlı moment aktaran çelik çerçeve binaların kolon-kiriş bağlantıların doğrusal olmayan davranışına karşı olan duyarlılığının araştırılması
MURAT BAYRAKTAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFŞİN SARITAŞ