Finite element implementation of a model to estimate the permanent strain of cyclically-loaded soil
Tekrarlı yüklenen zeminlerin kalıcı şekil değiştirmelerini hesaplamak için sonlu eleman uygulama modeli
- Tez No: 634964
- Danışmanlar: PROF. DR. SİNAN TURHAN ERDOĞAN, DOÇ. DR. HACI ERCAN TAŞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Tekrarlı yüklere maruz kalan tekil kazık ya da sürekli temel gibi geoteknik yapıların uzun dönem dayanımı, taneli malzemelerin tekrarlı yükler altında davranışıyla doğrudan ilgilidir. Tekrarlı yüklere maruz kalan yapılar, üzerlerinde oluşan gerilimi etrafındaki zemine dağıtırlar. Uygulanan gerilme kalıcı oturmalara neden olan plastik akma seviyesinden az olsa dahi, taneli malzemeler tekrarlı yükler altında kalmaları halinde plastik şekil değiştirme gösterirler. Bu tez, yüksek sayıda tekrarlı yüke maruz kalmış kompleks üç boyutlu taneli malzemeli sistemlerin deformasyon tahmini için sonlu elemanlar yönteminde basitleştirilmiş numerik yöntem uygulaması sunmaktadır. Tek çözüm adımında ampirik formüller kullanarak yüksek sayıdaki tekrarlar için kalıcı şekil değiştirmeleri belirleyen açık yöntemlerin kullanılması, sonlu elemanlar yönteminin her adımında oluşan hata birikmesini engeller. Bu modelde kullanılan parametreleri elde etmek için gereken deneysel testler hakkında bilgi verilmiştir. Önerilen bu yöntem zemin içine saplanmış, sabit şiddetli tekrarlı yüklerle yüklenmiş tekli kazıkların simülasyonunda kullanılmıştır. Numerik ve deneysel sonuçların kıyaslaması iyi uyumlar göstermiş olup, mevcut yöntemlere kıyasla gelişme kat edilmiştir. Bu çalışma, tekrarlı yükler uygulanan taneli malzemelerin üç boyutlu modellemesi için önerilen bu yöntem ışığında, gelecek çalışmalar için tavsiyelerde bulunmaktadır. Buna ek olarak, değişken şiddetli tekrarlı yüklerle yüklenen tekli kazıklar, mevcut yönteme bir ek olarak şekil değiştirme sertleşmesi yöntemiyle de modellenmiştir.
Özet (Çeviri)
In vast majority of geotechnical structures such as monopile or strip foundation, which are subjected to repeated loading, long-term resilience of the structures is directly related with the behavior of granular materials subjected to cyclic loading. Repeatedly loaded structure distributes stress to soil that surrounds the structure. When granular materials are exposed to cyclic loading, plastic strain occurs despite the applied stress is less than plastic yield, which results to residual settlement. This thesis provides a simplified numerical method implementation in finite element method (FEM) that estimates deformation of granular materials exposed to high numbers of cyclic loading for intricate 3D systems. Using explicit approach, which determines permanent strain for a specific number of loading cycles by means of empirical formulas in one solution step, this method eliminates error accumulation due to every FEM steps. Required experimental tests to obtain model parameters are elaborated. This model is utilized for the simulation of constant-amplitude cyclic loaded monopile embedded in soil. Comparison of numerical results with experimental data indicates great agreement and considerable improvement over commonly used existed methods. This study offers suggestions for prospective researches in the view of proposed method, which focus on 3D modeling of cyclic loaded granular materials. Furthermore, varying-amplitude cyclic loaded monopile is also modeled as an extension of the proposed model with strain-hardening approach.
Benzer Tezler
- Design and implementation of magnetic bearings in rotary blood pump
Dönel kan pompasında manyetik rulmanların tasarlanması ve uygulanması
HARIS SHEH ZAD
Doktora
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER TUNGA ERDOĞAN
PROF. DR. İSMAİL LAZOĞLU
- İkiz tünel kazılarına bağlı oluşan yüzey oturmalarının tahmini
Prediction of ground surface settlement induced by twin tunnels
ZEHRA KAPUSUZ ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSAFFA AYŞEN LAV
PROF. DR. MEHMET MUHİT BERİLGEN
- Prediction of noise transmission in a submerged structure by statistical energy analysis
Su altı yapılarında istatistiksel enerji analiz yöntemi ile gürültü tahmini
BAHAR CAVCAR YAYLADERE
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇALIŞKAN
- Architecture of constraints: A mass customization oriented approach for housing design
Kısıtlarla tanımlanan mimarlık: Kitlesel özelleştirme odaklı konut tasarımı
BENGİSU İLKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MİNE ÖZKAR KABAKÇIOĞLU
- Orta hat klavikula kırıklarında kullanılan üç farklı internal plak fiksatörün sonlu elemanlar yöntemiyle biyomekanik analizi
Biomechanical analysis of three different internal plate fixators for midshaft clavicle fractures using finite element method
HACER KUDUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİN SÜNBÜLOĞLU