Plastic hinging behavior of reinforced concrete bridge columns
Betonarme köprü kolonlarının plastik mafsal davranışı
- Tez No: 779735
- Danışmanlar: PROF. DR. JOANN BROWNING
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: University of Kansas
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 308
Özet
Köprü kolonlarının doğrusal olmayan davranışını simüle etmek ve nihai yer değiştirme kapasitesini tahmin etmek için betonarme köprü kolonlarındaki elastik olmayan deformasyonların yeri incelenmiştir. Köprü kolonlarında, bu doğrusal olmayan deformasyonlar genellikle sonlu bir mafsal uzunluğu üzerinde meydana gelir. Betonarme köprü kolonlarındaki mafsal davranışı modeli, performansa dayalı tasarım için oranlama, detaylandırma ve yer değiştirme tahminlerine rehberlik edecektir. Veriler, Nevada Reno Üniversitesi'ndeki dört açıklıklı büyük ölçekli köprü sistemlerinin sismik performansına ilişkin NEESR araştırması sırasında, güçlü sarsıntı olayları sırasında kolon mafsal bölgelerindeki deformasyonlardan toplanmıştır. Plastik mafsal bölgelerini değerlendirmek için, birleşim bölgelerindeki beton yüzey deformasyonlarını uzaktan izlemek için fotogrametrik bir yöntem kullanılmıştır. Betonarme bir köprü kolonunun dinamik yükleme altındaki yüzey deformasyonları ve dönmeleri incelenmiş ve geleneksel aletlerden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bu araştırma, betonarme bir köprü ayağındaki mafsal davranışını gerçekçi bir şekilde temsil eden bir sonlu eleman modeli oluşturmak için köprü kolon deformasyonlarının fotogrametri ölçümlerinden elde edilen deneysel verileri kullanmıştır. ABAQUS Finite Element yazılımı kullanılarak bir kolonun üç boyutlu sonlu elemanlar modeli, kolonun üst kısmındaki başlık kirişi ve dairesel kolonun altındaki ayak sistemi ile tanımlanmıştır. Dinamik yükleme altındaki köprü kolonunun FE modelinin sonuçları elde edildi ve geleneksel enstrümantasyon verilerinin yanı sıra fotogrametrik ölçümlerle karşılaştırıldı. Literatürdeki mevcut test sonuçları incelenerek statik ve dinamik yükler altındaki betonarme köprü kolonları için iki plastik mafsal uzunluğu ifadesi geliştirilmiştir. Önceki testlerin çoğu, statik yükleme kullanılarak ve küçük ölçekli bileşenler için gerçekleştirilmiştir. Testlerden birkaçı köprü sütunlarına ve dinamik yüklemeye odaklandı. Plastik mafsal uzunluklarını tahmin etmek için geliştirilen ifadeler, ya kolonun tepesindeki maksimum kaymaya ya da mafsal bölgelerindeki plastisitenin yayılmasına dayanmaktadır. Bir köprü kolonunun çift eğrilikteki maksimum öteleme kapasitesini hesaplamak için bir ifade, plastik mafsal uzunluğunun (lp) tanımından etkilenen eğilmeden kaynaklanan deformasyonlar ve boyuna donatının bağlantı kayma etkisi dikkate alınarak türetilmiştir. bağlantılar. Tepki zarf eğrisinin azalan kolunda yanal yük kapasitesinde %20'lik bir azalmaya karşılık gelen bir köprü kolonunun yer değiştirme kapasitesi, yeni ifade kullanılarak tahmin edilmiş ve daha önceki plastik mafsal uzunluğu ifadelerinden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Dört açıklıklı büyük ölçekli köprü sistemi testinden elde edilen köprü sütununun ölçülen kayması, ifadelerden hesaplanan tepkilerle de karşılaştırılmıştır. Önerilen denklemler, betonarme köprü kolonları için plastik mafsal uzunluğunun en iyi tahminini sağlar.
Özet (Çeviri)
The location of inelastic deformations in reinforced concrete bridge columns has been examined to simulate the nonlinear response of bridge columns and estimate the ultimate displacement capacity. In bridge columns, these nonlinear deformations generally occur over a finite hinge length. A model of hinging behavior in reinforced concrete bridge columns will help guide proportioning, detailing and drift estimates for performance-based design. Data was collected during the NEESR investigation of the seismic performance of four-span large-scale bridge systems at the University of Nevada Reno that details deformations in column hinging regions during response to strong shaking events. In order to evaluate the plastic hinging regions, a photogrammetric method was used to remotely track deformations of the concrete surface in the joint regions. The surface deformations and rotations of a reinforced concrete bridge column under dynamic loading has been examined and compared with the results obtained from traditional instruments. This research utilized the experimental data from photogrammetry measurements of bridge column deformations to create a finite element model that realistically represents hinging behavior in a reinforced concrete bridge pier. The three dimensional finite element model of one column was defined with the cap beam on the top of the column and the footing system under the circular column using ABAQUS Finite Element software. The results of the FE model of the bridge column under dynamic loading were obtained and compared with the photogrammetric measurements as well as the data from the traditional instrumentations. Two plastic hinge length expressions for reinforced concrete bridge columns under static and dynamic loadings have been developed by studying the available test results in the literature. Many of the previous tests were conducted using the static loading and for small-scale components. A few of the tests focused on bridge columns and dynamic loading. Expressions that have been developed to estimate the plastic hinge lengths have either been based on the maximum drift at the top of the column, or the spread of plasticity in the hinging regions. An expression to calculate the maximum drift capacity of a bridge column in double curvature has been derived by considering the deformations due to flexure as influenced by the definition of plastic hinge length (lp), and the bond-slip effect of the longitudinal reinforcement at the connections. Drift capacity of a bridge column, which corresponds to a 20% reduction in lateral load capacity on the descending branch of the response backbone curve, has been estimated using the new expression and compared with the results that were obtained from the earlier plastic hinge length expressions. The measured drift of the bridge column from the four-span large-scale bridge system test was also compared with the calculated responses from the expressions. The proposed equations provide the best estimate of plastic hinge length for reinforced concrete bridge columns.
Benzer Tezler
- Karayolu köprülerinin sismik boyutlandırılmasıyla ilgili bazı yönetmeliklerin incelenmesi, karşılaştırılması ve uygulamalar
Investigations and comparisons on some rugulations for seismic design of highway bridges and applications
ŞÜKRÜ EROL
- Haliç metro köprüsü sağlık izleme sistemi ve üç boyutlu doğrusal sonlu eleman modeli geliştirilmesi
Health monitoring system of golden horn metro bridge and development of three dimensional linear finite element model
ÖMER GALİP PINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ ERKUŞ
- Betonarme elemanların yön değiştiren tekrarlı yükler altında doğrusal olmayan davranışı
The Nonlinear behavior of reinforced concrete members subjected to reversed cyclic loads
ALPER İLKİ
- Betonarme kolonların deprem performansının tekstil donatılı / donatısız cam lifli püskürtme harçla iyileştirilmesi
Improvement of seismic performance of reinforced concrete columns using glass fiber reinforced sprayed mortar with / without textile reinforcement
ALİ OSMAN ATEŞ
Doktora
Türkçe
2022
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
- Öndöküm SFRC paneller ile güçlendirilen kolon sarılma bölgelerinin davranışı
Behaviour of reinforced concrete columns jacketed with prefabricated SFRC panels
TOLGAHAN KOZBAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALPER İLKİ