Experimental and numerical analysis of thermal behavior of composite bridge girders
Kompozit köprü kirişlerinin deneysel ve nümerik ısıl analizi
- Tez No: 477731
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NİLDEM TAYŞİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 193
Özet
Sürekli dış hava olaylarına açık olan köprü yapıları değişken ısıl yüklere maruz kalmaktadırlar. Bu yükler esas olarak güneş radyasyonunun ve hava sıcaklığının zamanla değişkenliğinden kaynaklanmaktadır. Bu araştırmada, güneş radyasyonunun ve hava sıcaklığının değişimi altındaki kompozit köprülerin ısıl davranışlarını incelemek üzere deneysel ve sonlu elemanlar çalışmaları yürütülmüştür. Bu araştırma dört kısımdan oluşmaktadır. İlk aşamada, T-kiriş ve I-kiriş olmak üzere iki kompozit köprü parçası ile deneysel bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Köprü parçaları, termokapıllar, gerinim ölçerler ve hava sensörleri ile donatılmıştır. İkinci bölümde ise deneysel sıcaklık kayıtları kullanılarak her iki köprü için termo-mekanik sonlu elemanlar analizi COMSOL programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Köprü boyutlarının etkisini değerlendirmek için doğruluğu onaylanmış sonlu elemanlar modeli kullanarak, üçüncü bölümde bir parametrik çalışma yapılmıştır. Dördüncü bölüm ise Türkiye'deki uzun vadeli sıcaklık değişimlerini değerlendirmeye yöneliktir. Bu bölümde, Türkiye'deki 10 şehrin 50 yılı aşkın hava durumu kayıtlarına ek olarak doğrulanmış sonlu elmanlar modeli kullanılmıştır. Deneysel sonuçlar, her iki köprü için de, beton kısımlardaki sıcaklık değişiminin çelikten yüksek olduğunu göstermiştir. Deneysel ve sonlu elemanlar analizi arasındaki karşılaştırmalardan, sonlu elemanlar modellerinin sıcaklıkları doğru bir şekilde yakalayabileceğini ortaya koymaktadır. Parametrik çalışma, en etkili geometrik parametrenin, üst beton tabliyesinin kalınlığı olduğunu ortaya koymaktadır. Aşırı sıcaklık analizi, düşey sıcaklık değişimlerine dayanarak Türkiye'nin iki bölgeye ayrılabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Due to their permanent external exposure, bridge structures are under the continuous exposure to the temporal thermal loads. These loads are mainly due to the temporal fluctuation of solar radiation and air temperature. In this research, experimental and FE studies were directed to investigate the thermal behavior of composite girders under the variation of solar radiation and air temperature. This research is divided into four parts. In the first, an experimental work including two composite girder segments, T-Beam and I-Beam, was conducted. The segments were instrumented with thermocouples, strain gages and weather sensors. In the second part, a thermo-mechanical FE analysis was conducted using COMSOL for the two segments, which was verified using the experimental temperature records. Using the verified FE model, a parametric study was conducted in the third part to evaluate the effect of the girder's size. The fourth part was directed to evaluate the long-term temperature variations in Turkey. In this part, the verified FE model in addition to weather history records for more than 50 years of 10 Turkish cities were utilized. The experimental results showed that the temperature variation in concrete parts was higher than in steel for the two segments. Comparisons between the experimental and FE temperatures revealed that the FE models could capture the temperatures accurately. The parametric study disclosed that the thickness of the top concrete flange was the most effective geometrical parameter. The extreme temperature analysis showed that based on the vertical temperature gradients, Turkey can be divided into two regions.
Benzer Tezler
- Katmanlı kompozit panellerin anlık basınç yüküne dinamik cevabı
Dynamic response of laminated composite panels subjected to blast loading
HALİT S. TÜRKMEN
Doktora
Türkçe
1997
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Behavior of composite bridge under effect of thermal loading
Kompozit köprülerın ısıl yükler altında davranışı
HESHAM ABDULATEF NUMAN AL ADHAMI
Doktora
İngilizce
2017
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÖZAKÇA
YRD. DOÇ. DR. NİLDEM TAYŞİ
- Al-Sic metal matrisli karma malzemelerinin deformasyon davranışının sonlu elemanlar yöntemi ile parametrik analizi
Başlık çevirisi yok
ŞAFAK YILMAZ
- Near field investigation of borehole heat exchangers
Başlık çevirisi yok
SELÇUK EROL
Doktora
İngilizce
2016
MimarlıkUniversité libre de Bruxelles (École polytechnique de Bruxelles)Prof. BERTRAND FRANCOIS
- Damage progression in composite materials: An experimental and numerical study
Kompozit malzemelerde hasar ilerlemesi: Deneysel ve sayısal çalışma
HAFIZ QASIM ALI
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET YILDIZ