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
- Tez No: 587946
- Danışmanlar: PROF. DR. AFŞİN SARITAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Çelik çerçeve yapılarında, çerçeve bağlantı elemanlarının esnek bağlantılarla doğrusal olmayan kuvvet deformasyon davranışının uygulanması, yapının gerçek davranışa daha yakın sonuçlar gösterecektir. Bu tezde, yarı-rijit bağlantının etkisini içerebilen, doğrusal olmayan kuvvet bazlı yöntemden türetilmiş karma formülasyonlu çerçeve sonlu elemanı geliştirilmiştir. Elemanın formülasyonunda, kuvvet-bazlı yaklaşımın kullanılmasıyla deplasman şekli fonksiyonu yaklaşımının ihmal edildiği üç boyutlu Hu-Washizu-Barr prensibini kullanılmıştır. Önerilen eleman formülasyonuyla, her kiriş ve kolon elemanı için tek bir elemanla birlikte, plastisitenin eleman uzunluğu ve kesit derinliği boyunca yayılması hassas bir şekilde yakalanabilmektedir. Çerçeve elemanlarına esnek bağlantıların tanıtılmasıyla ilave düğüm noktalarının eklenmesine gerek duyulmayarak elemanın serbestlik derecesi artmamıştır. Ayrıca, önerilen model doğrusal olmayan geometrik etkilerini ve doğru bir kesme alanı tanımını elemana uygulamaktadır. Önerilen elemanın doğruluğu ve çözümsel sağlamlığı hem iki boyutlu hem de üç boyutlu rijit ve yarı-rijit çelik çerçeve yapılarda hem eleman seviyesinde hem de yapısal düzeyde sunulmaktadır. Literatürde sunulan çalışmaların yanı sıra, ileri düzey doğrusal olmayan sonlu elemanlar programları kullanılarak elde edilen sonuçlar da dikkate alınarak doğrulamalar yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
In steel frame structures, introducing the nonlinear force-deformation behavior of frame members with flexible joints will show closer results to the actual behavior. In this thesis, a mixed formulation frame finite element is developed from a nonlinear force-based method that can include localized semi-rigid connection response. The formulation of the element uses the three-fields Hu-Washizu-Barr principle, where displacement shape function approximation is omitted with the use of a force-based approach. The proposed element formulation can accurately capture the spread of plasticity along element length and section depth with a single element for each beam and column member. Introducing flexible connections to frame members does not necessitate additional nodes where the degrees of freedom do not increase. Also, nonlinear geometric effects and a correct shear area definition are applied to the elements with the use of the proposed element. Accuracy and robustness of the proposed element are presented at both member level and structural level for both the two-dimensional and three-dimensional rigid and semi-rigid steel frame structures. Verifications are conducted by considering studies presented in the literature, as well as the results obtained using advanced nonlinear finite element programs.
Benzer Tezler
- Modeling of nonlinear behavior of steel beam to column semi-rigid connections with 3-D solid finite elements
Yarı-rijit çelik kiriş-kolon bağlantıların doğrusal olmayan davranışının 3 boyutlu sonlu elemanlarla modellenmesi
MURAT NURETTİN AZAP
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AFŞİN SARITAŞ
- Computer implementation of semi-rigid connections and analysis of flexible frames
Başlık çevirisi yok
GÖKHAN PEKCAN
- 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
- A finite element model for partially restrained steel beam to column connections
Yarı rijit çelik kolon kiriş bağlantıları için bir sonlu eleman modeli
AHMET KÖSEOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AFŞİN SARITAŞ
- Çelik moment çerçevelerde kolon ayağı modelleme yaklaşımlarının deprem davranışına etkisinin irdelenmesi
Impact of column base modeling approaches on seismic behavior of steel moment frames
AYLİN AKBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Deprem MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR ŞEKER