Çarpma etkisindeki ultra yüksek performanslı lifli betonarme kirişlerin sonlu elemanlar analizi
Finite element analysis of ultra high performance fiber reinforced concrete beams subjected to impact load
- Tez No: 558691
- Danışmanlar: PROF. DR. NACİ ÇAĞLAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Ultra yüksek performanslı lifli (UYPL) betonarme elemanların davranışı geleneksel betona göre oldukça farklıdır. Fakat bu beton ile ilgili ülkemizde ve birçok ülkede tasarım yönetmeliğinin bulunmaması ve yüksek maliyetli olması nedeniyle literatürde ultra yüksek performanslı lif katkılı betonarme elemanların dinamik davranışının incelenmesi ile ilgili sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Büyük ölçekli yapısal elemanların tasarım prosedürlerinin geliştirilmesi için yapılan deneysel çalışmalardaki numune sayısı, sonlu eleman programları ile azaltılabilir. Doğrulanmış sayısal modeller; geometri, yükleme koşulları ve donatı oranındaki değişimin yapısal davranış üzerindeki etkisini incelemek için kullanılabilir. Bu çalışmada; literatürden seçilen, dinamik ve statik yüklemeye maruz kalan UYPL betonarme kirişler sonlu eleman programı ile modellenmiş ve nümerik modelin davranışı temsil etme kabiliyeti incelenmiştir. Analizler ABAQUS sonlu eleman programı ile beton için Beton Hasar Plastisite (BHP) modeli ve donatı için klasik metal plastisite modeli kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Malzeme modelini oluşturmak için gerekli parametreler basınç ve çekme deneylerinden elde edilmiştir. Nümerik modellerden elde edilen sonuçlar, Beton Hasar Plastisite modelinin ultra yüksek performanslı lifli betonarme kirişlerin dinamik ve statik yükleme altındaki davranışlarını doğru bir şekilde temsil edebildiğini göstermektedir. Doğrulanmış nümerik modellerden biri seçilerek parametrik bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Parametrik çalışma ile geometri, malzeme özellikleri ve boyut sabit tutularak ultra yüksek performanslı lifli beton (UYPLB) ile üretilen betonarme kirişlerin dinamik davranışına etriye aralığının, boyuna donatı dayanımının ve çarpma hızının etkisi incelenerek elde edilen deplasman-zaman değerlerinin karşılaştırması yapılmıştır. Tek seferlik çarpma yüklemesine maruz kalan kirişlerin davranışı üzerinde etriye aralığı değişiminin belirgin bir etkisi olmadığı, boyuna donatı dayanımının düşmesi ile hem maksimum hem de kalıcı yerdeğiştirmelerde belirgin artışlar olduğu gözlemlenmiştir. Elemanın deforme olmasında en etkili parametrenin çarpma hızının değişimi olduğu belirlenmiştir. Hız artması ile kiriş ortasındaki maksimum ve kalıcı yerdeğiştirmelerde belirgin artışlar oluşmaktadır.
Özet (Çeviri)
The behavior of ultra-high performance fiber reinforced concrete members is quite different from traditional concrete. However, due to the fact that there is no design code in our country and in many countries related to this concrete and its high cost, there are limited studies about the dynamic behavior of ultra high performance fiber reinforced concrete elements in the literature. The number of specimens in experimental studies to develop design procedures for large-scale structural members can be reduced by finite element programs. Verified numerical models can be used to study the effect of change geometry, the rate of reinforcement and loading conditions on structural behavior. In this study; ultra high performance fiber reinforced beams, which were subjected to dynamic and static loadings from the literature, were modeled by a finite element program and the simulation ability of the numerical models was examined. The analyzes were carried out using the concrete damage plasticity model for concrete and the classical metal plasticity model for reinforcement in ABAQUS finite element program. The parameters required to constitute the material model were obtained from the pressure and tensile tests. The results obtained from the numerical models show that the Concrete Damage Plasticity model can accurately represent the behavior of the ultra-high performance reinforced concrete beams under dynamic and static loadings. Additionally; a parametric study was performed by selecting one of the validated numerical models. In the parametric study; geometry, material properties and size were kept constant and displacement-time values were compared by examining the effect of the stirrup spacing, strength of longitudinal reinforcement and impact velocity on the dynamic behavior of the reinforced concrete beams made up of ultra high performance fiber reinforced concrete. It was observed that there was no significant effect of the change in the stirrup spacing on the behavior of the beams exposed to a one-time impact loading and there was a significant increase in both maximum and permanent displacements with the decrease in strength of longitudinal reinforcement. It has been determined that the most effective parameter for deformation of the member is the change of impact velocity. An apparent increases in the maximum and permanent displacements in the middle of the beam is observed along with increase in the speed.
Benzer Tezler
- Bazalt lif takviyeli geopolimer betonun çarpma etkisindeki performansının incelenmesi ve modellenmesi
Investigation and modeling of the impact performance of basalt fiber reinforced geopolymer concrete
HİRANUR GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiMunzur Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BERİVAN YILMAZER POLAT
- Çarpma yükü altında betonarme sandviç plakların davranışının incelenmesi
Behavior of reinforced concrete sandwich panels under impact load
SEVAL TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÜLKER
- Prizmatik çubukların çarpma yüklemesi altında analizi
Analysis of prismatic rods under impact loading
YAŞAR ERBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHADIR ALYAVUZ
- Ağır taşıtlarda çarpma enerjisi sönümleyici arka koruyucu tampon tasarımı
Rear underrun protection design in heavy vehicle with energy absorbing properties
MUSTAFA SERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mühendislik Bilimleriİskenderun Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET YAPICI
PROF. DR. ALİ OSMAN ATAHAN
- Ahşap lamine kirişlerin çarpma yükleri etkisindeki davranışının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of behavior of beam laminated beams on the effect of shocking loads
HİDAYET UYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR ANIL