Geri Dön

Finite element modeling of nonrectangular reinforced concrete structural walls

Dikdörtgen kesitli olmayan betonarme perde duvarların sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi

  1. Tez No: 692215
  2. Yazar: NİHAN BİLGİN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. KUTAY ORAKÇAL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 117

Özet

Bu çalışmada dikdörtgen kesitli olmayan betonarme perdelerin çok yönlü yatay çevrimsel yükleme altındaki davranışlarının modellenmesinde Sabit Payanda Açılı Sonlu Elemanlar (FSAFE) metodu kullanılmıştır ve bu amaç doğrultusunda FSAFE metodunda değişiklikler yapılmıştır. Daha öncesinde geliştirilmiş ve dikdörtgen kesitli perdeler için çalıştığı gösterilmiş olan FSAFE metodu, sabit çatlak açısı yaklaşımını kullanan, görece basit bir formülasyona sahip bir sonlu elemanlar yöntemidir. Bu modelde çatlaklarda agrega kenetlenmesi ve donatıda kama etkisi davranışları da göz önünde bulundurulmuştur. Bu çalışma kapsamında FSAFE formülasyonu, dikdörtgen kesitli olmayan perde duvarları da modelleyecek şekilde genişletilmiştir. Bu tür perdelerin çift yönlü yükleme altında doğrusal olmayan analizini yapabilmek için yeni bir çözüm stratejisi geliştirilmiştir. Buna ek olarak, model formülasyonu, donatı burkulmasını da kapsayacak şekilde geliştirilmiştir. Literatürde bulunan, yoğun bir şekilde ölçüm aletleriyle donatılmış dört adet U şeklinde perdenin deney sonuçları model sonuçlarıyla global ve lokal düzeylerde karşılaştırılmıştır. Bu dört U şeklinde perde duvar, yükleme şekliyle, donatı yerleşimiyle, eksenel yük oranları ve donatı oranlarıyla birbirinden farklılık göstermektedir. Bu perde duvarlar için yatay yük-deplasman karşılaştırmaları, deneysel ve analitik sonuçlar arasında iyi bir korelasyon göstermektedir. Model, perde duvarların yatay yük kapasitesini ve yataydaki rijitliklerini ve aynı zamanda daralma, rijitlik kaybı ve kalıcı deplasman gibi histeretik özelliklerini de iyi bir şekilde yakalayabilmektedir. Eğilme ve kesme deformasyonlarının perdenin tepe deplasmanına katkısı ve düşeydeki birim deformasyonların perde tabanındaki dağılımıyla perde yüksekliği boyunca dağılımlarını da kapsayan lokal deformasyonlar içinse model, çoğu durumda makul düzeyde sonuçlar vermektedir.

Özet (Çeviri)

This study employs and extends the Fixed-Angle-Strut Finite Element (FSAFE) model towards simulating the hysteretic response of the nonrectangular reinforced concrete structural walls subjected to multidirectional lateral loading. The FSAFE model, which was previously developed and validated for planar walls, is a relatively simple finite element model formulation based on a fixed crack angle modeling approach for concrete. The model also incorporates constitutive relationships for shear-aggregate interlock behavior along crack surfaces, and dowel action on reinforcing steel bars. Within the scope of this study, the FSAFE model formulation is extended to walls with nonrectangular cross-sections. As well, a new solution strategy is developed in order to enable nonlinear analysis of such walls under biaxial lateral loading conditions. Furthermore, the model is improved by incorporating reinforcement buckling behavior into its formulation. Model predictions are compared with experimental data on four densely instrumented U-shaped walls specimens available in the literature, at various global and local response levels. The U-shaped wall specimens investigated differ in terms of the loading scheme applied during testing (sweep pattern vs. diagonal), as well as the reinforcement configurations (concentrated at boundaries vs. distributed along web), axial load ratios, and reinforcement ratios. Comparison of lateral load vs. top displacement responses of the walls reveals good correlation between the analytical and experimental results. The model well-captures the lateral load capacity and lateral stiffness of the wall specimens, as well as their cyclic response characteristics including pinching behavior, stiffness degradation, and residual displacements. In terms of local deformation responses, including the contribution of flexural and shear deformations to wall top displacements and the distribution of vertical strains across wall base and along wall height, the model provides reasonable estimates for most cases.

Benzer Tezler

  1. Dikdörtgen kesitli olmayan perdelerin davranışı ve tasarım esasları

    Behavior and design fundamentals of non-rectangular shear walls

    HALİT ERDEM ÇOLAKOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İLKER KAZAZ

  2. Determination of equivalent elastic properties of printed circuit boards

    Baskı devre kartlarının eşlenik elastik özelliklerin belirlenmesi

    ERDİNÇ YAKUT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYTAÇ ARIKOĞLU

  3. Finite element modeling of scattering from objects in rectangular waveguides

    Dikdörtgen dalga kılavuzları içindeki cisimlerden saçılmanın sonlu elemanlarla modellenmesi

    HÜSEYİN GÜLBAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KUZUOĞLU

    DOÇ. DR. ÖZLEM ÖZGÜN

  4. Finite element modeling of synthetic fiber ropes

    Sentetik fiber iplerin sonlu elemanlar metodu ile modellenmesi

    UMUT AKALP

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. ŞEBNEM ÖZÜPEK

  5. Finite element modeling of machining particle reinforced aluminum metal matrix composites

    Partikül takviyeli alüminyum metal matris kompozit malzemelerin talaşlı işlenmesinin sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi

    NAKKA LOTFY RAKE RAKE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Makine MühendisliğiAtılım Üniversitesi

    İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SADIK ENGİN KILIÇ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ Samad Nadimi Bavil Oliaei