Nonlinear finite element modeling of reinforced concrete columns
Betonarme kolonların doğrusal olmayan davranışlarının sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi
- Tez No: 503308
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KUTAY ORAKÇAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Bu çalışmada betonarme kolonların çevrimsel yatay yükleme altındaki davranışı, daha önce betonarme perde duvarlar için geliştirilmiş olan bir sonlu elemanlar modelleme yöntemi kullanılarak, analitik olarak incelenmiştir. Çalışmanın amacı, göçme modu açısından hem baskın eğilme, hem baskın kesme, hem de birleşik kesme-eğilme davranışı gösteren betonarme kolon davranışını kestirebilen bir modelleme yöntemi geliştirmektir. Modeli oluşturan sonlu elemanlarının doğrusal olmayan davranışı, bir sabit çatlak (payanda) açışı modelleme yaklaşımı kullanılarak temsil edilmiştir. Çatlak yüzeyleri boyunca oluşan agrega kenetlenmesi etkileri ve donatı çubuklarında oluşan kama etkileri, model formülasyonunda göz önüne alınmıştır. Modelin kolon ile temel birleşiminde bir dönme mafsalı kullanılarak, kolon boyuna donatısının temel içindeki akma penetrasyonu davranışı analizlerde gözetilmiştir. Analizlerde şekildeğiştirme lokazilazyonu etkilerini mümkün olduğunca minimize etmek amacıyla, betonun basınç altındaki gerilme-birim şekil değiştirme davranışı, literatürde sunulmuş olan bağıntılar kullanılarak kalibre edilmiştir. Seçilen dört deneysel program kapsamında hem baskın eğilme davranışı, hem baskın kesme davranışı, hem de birleşik eğilme-kesme davranışı gösteren on iki kolon numunesi için elde edilmiş olan deney sonuçları, analitik model kestirimleri ile karşılaştırılmıştır. İncelenen kolon numuneleri, geometrik özellikleri, donatı konfigürasyonları, yükleme koşulları ve davranış özellikleri açısından farklılık göstermektedir. Analitik model, incelenen kolon numunelerinin yatay yük–yerdeğiştirme davranışını, yatay yük kapasitesi, yanal rijitlik, yerdeğiştirme kapasitesi, kapasiteye ulaştıktan sonra yatay yükte azalma davranışı, çevrimsel rijitlik azalımı ve daralma gibi karakteristik davranış özellikleri açısından makul başarıyla temsil etmektedir.
Özet (Çeviri)
Analytical modeling of the lateral load response of reinforced concrete columns under reversed cyclic loading conditions is investigated in this study, using a relatively simple finite element model formulation developed originally for reinforced concrete walls. The objective of this analytical study is successful simulation of the lateral load response of RC columns, irrespective of whether the response and failure mode is flexure-controlled, shear-controlled or a combination of flexural and shear responses. The behavior of the constitutive panel elements in the finite element model formulation is based on a fixed-crack-angle modeling approach. Shear aggregate interlock stresses along cracks and dowel action on the reinforcing bars are considered in the model formulation. The model also incorporates rotational springs at the column-pedestal interface, in order to represent strain penetration effects on the reinforcing bars anchored within the pedestal. Regularization of the post-peak stress-strain behavior of concrete in compression was also conducted, using a simple methodology, to minimize strain localization effects in the analysis results. For calibration and experimental validation of the model, column specimens tested as part of four experimental programs, with both flexure-controlled and shear-controlled responses, are used. Model predictions are compared with test results for selected twelve column specimens with a variety of geometric properties, reinforcement configurations, loading conditions, and response characteristics. The model is shown to provide reasonably accurate response predictions for the specimens investigated, in terms of lateral load capacity, drift capacity, stiffness, strength degradation behavior, and pinching characteristics. Based on comparison of model results with the test observations, model capabilities and limitations are identified.
Benzer Tezler
- Experimental and finite element analysis of steel-concrete bond behavior
Donatı – beton arasındaki aderans davranışının deneysel ve sonlu elemanlar yöntemiyle analizi
WESAM KURDI ABD ALFOUADI
Doktora
İngilizce
2020
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA METE GÜNEYİSİ
- Yönetmelik kurallarına uymayan yapılar için kullanılabilecek farklı deprem güçlendirme yöntemlerinin kırılganlık eğrileri ile değerlendirilmesi
Use of fragility curves for evaluation of different seismic retrofitting techniques applicable to substandard structures
MEHMET AKİF ALTINOK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
- Deprem yükleri altındaki betonarme perdelerin doğrusal olmayan sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Investigation of reinforced concrete shear walls under earthquake loads by nonlinear finite element method
HASAN YILMAZ
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VAROL KOÇ
- Türk ve Amerikan yönetmeliklerine göre yüksek bir binadaki perdelerin doğrusal ve doğrusal olmayan tasarımı
Linear and nonlinear design of shear walls in reinforced concrete tall building according to Turkish and American codes
MELİH GÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUTLU DARILMAZ
- Betonarme manto ve CFRP ile güçlendirilen yetersiz kesme dayanımına sahip kolonların doğrusal olmayan analizi
Nonlinear analysis of columns with insufficient shear resistance strengthened by RC jacketing and CFRP
MUHAMMET BURHAN NAVDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NACİ ÇAĞLAR