Experimental and analytical investigation of fatigue life on trapezoidal longitudinal ribbed on steel bridge decks
Çelik köprü tabliye boyuna nervürlerinin deneysel ve analitik olarak ıncelenmesi
- Tez No: 495258
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. FATİH ALEMDAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Hafif, yüksek dirençli, köprü yapısında hızlı montaj ve yaşam döngüsü ekonomisi gibi birçok bilinen özellik nedeniyle, dünyadaki uzun açıklıklı köprülerde Orthotropic güverteler sistemi kullanılmıştır. Ortotropik güvertelerdeki yağ sorunu sorunu, son iki yıl içerisinde yorgunluk hatasını izledikten sonra açıkça başladı. Yorgunluk sorununun bu tespit dönemlerinde, uygulanmış ve iyi sonuçlara yol açan çok sayıda çalışma vardır. Bu çalışmalar, yorulma çatlağının büyük kısmının kaynak kabini ile güverte-taban plakası, kaburgadan diyafram ve kaburgadan diyaframdan tabana plaka üzerinde görüldüğü sonucuna varmıştır. Bunun nedeni, kaynak alanının, yüksek yoğunluklu strese ve kaynaklı bağlantılardaki artık gerilmeye bağlı olarak yorulma çatlağına hassas olmasıdır. Bu çalışma trapez kesitli bir kapalı uzunlamasına kaburga içerir. Statik kalibrasyon ve dinamik olan iki tip testi içeren örnek için laboratuvar testleri yapıldı. Statik kalibrasyon testinde, numuneye gerinim ölçerleri yerleştirildi ve sonlu eleman simülasyonu (ABAQUS PROGRAM) ve el hesaplamaları kullanılarak elde edilen gerinim değerlerinin sonuçlarını karşılaştırmak için tüm testler için gerilim değerleri elde edildi. numunenin bir dizi döngüsünün başarısız olacağı muhasebesi ile çatlakların ve yayılmanın başlatıldığını gözlemleyerek numunenin yorulma ömrünü kısaltır. Kayma uzunlukları, yorgunluğa kadar bir dizi döngü karşısında ölçülmüştür. Örnek, hangi kategorinin gücünü tahmin edeceğini belirlemek için S-N eğrisine göre sınıflandırılmıştır. Ayrıca, bu çalışmada sonlu eleman simülasyonu (ABAQUS PROGRAM) kullanılarak aynı model için iki parametrik çalışma yer almaktadır. İlk çalışma, kaynak bölgeleri arasındaki boyuna kirişler derinliği boyunca farklı uzunluklarda bağlantı parçalarının deplasman ve gerilmeler üzerindeki etkilerini kapsamaktadır. uygulanan yükler. İkinci çalışma, kaynak bölgelerindeki çatlakların farklı uzunluklarının uygulanan yükler altındaki gerilmeler üzerindeki etkisini kapsamaktadır. Sonlu elemanlar analizi (FEM) kullanılarak uygulanan yükleme sonucu kaburgaların gerilimleri değerlendirilmiş ve sonuçlar birbiriyle karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
The system of Orthotropic decks was used in the long span bridges in the world because of many recognized properties like light weight, high resistance, fast installing in the bridge structure and life cycle economy. The fatigue issue in orthotropic decks started clearly during the two last decades ago after watching the fatigue failure. During these periods of detection of the fatigue problem, there are plenty of studies implemented and lead to good results. These studies gave results that most of the fatigue crack were watched at the weld connections rib-to-deck plate, rib-to-diaphragm, and rib-to-diaphragm-to-deck plate. The reason of this is that the area of the weld is sensitive to the fatigue crack relative to highly concentrated stress and residual stress at welded connections This study includes one closed longitudinal rib which has a trapezoidal cross-section. Laboratory tests were carried out for the specimen including two types of tests which are static calibration and dynamic. In static calibration test, strain gages were installed on the specimen and strain values were obtained for all of the tests to compare the results of strain values obtaining by using finite element simulation (ABAQUS PROGRAM) and hand calculations.Dynamic tests were carried out to assess the fatigue life for specimen by observing the initiation of cracks and propagation by accounting in which a number of cycles the specimen will fail.Crack lengths were measured versus a number of cycles until fatigue. The specimen was classified according to S-N curve to determine in which category lies to estimate its strength. Also, this study includes two parametric studies for the same model by using finite element simulation (ABAQUS PROGRAM).The first study includes the effect of using different lengths of connection pieces between the weld zones along the depth of longitudinal ribs on displacements and stresses under applied loads. The second study includes the effect of different lengths of cracks in the weld zones on the stresses under applied loads.The stresses of the ribs were evaluated due to applied loading using finite element analysis (FEM) and the results were compared to each other
Benzer Tezler
- Yüksek performanslı hibrit kompozitlerde delik delme işleminin deneysel ve analitik olarak incelenmesi
Experimental and analytical investigation of drilling in high performance hybrid composites
METE KAYIHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAKKAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT KARAGÜZEL
- İki eksenli yükleme durumlarında bazı kritik düzlem yaklaşımlarının analitik incelenmesi
Analytical investigation of some critical plane approaches under biaxial stress state
TUĞÇE LEBLEBİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİN SÜNBÜLOĞLU
- Hataların kompozit malzemelerin mekanik özelliklerine ve yorulma ömrüne etkisinin araştırılması
The investigation of effect of defects on mechanical properties and fatigue life of composite materials
ÜMİT AYTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mühendislik BilimleriGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAHMİ ÜNAL
- Eksenel yüklü tel halat demetlerinin bilgisayar ortamında yorulma ömürlerinin incelenmesi
Investigation of fatigue life of axial loaded wire rope strands in computer environment
ALİ SEMİH ANIL
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL GERDEMELİ
- Çelik tel halatı mukavemetinin deniz ortamındaki değişikliklerinin incelenmesi
An investigation for the changes of steel wire rope strenght in the marine environment
İSMAİL KANDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MÜNİP BAŞ