Computational modeling of hardening concrete at mesoscale
Sertleşen betonun mezo ölçekte hesaplamalı modellenmesi
- Tez No: 803074
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERDAR GÖKTEPE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kompozit bir malzeme olarak da düşünülebilecek beton, çimento, ince ve iri agregalar, su ve katkı malzemelerinin bileşiminden oluşur. Betonun dayanımını kazanması çimento ile su arasında, topluca hidratasyon olarak anılan, ısıveren kimyasal tepkimeler sonucunda olmaktadır. Hidratasyon genellikle, sıcaklık değişimi, su miktarındaki değişim ve bunların sonucunda ortaya çıkan hacimsel şekil değişimler gibi farklı fiziko-kimyasal olaylarca eşlik edilmektedir. Betonun kimyasal olgunlaşması sırasında, özellikle harç ve agregalar arasında artık gerilmeler oluşmaktadır. Bunlar agregaların harca göre daha rijit olmasından kaynaklanan şekil değiştirme üzerindeki sınırlayıcı etkileri nedeni ile ortaya çıkmaktadır. Bu çalışma, agregaların alan oranı, ayrılanması, en-boy oranı ve yuvaklaklığının, harçtaki farklı büzülme mertebeleri altında oluşan artık gerilmeler üzerine etkisini incelemek için sertleşen betonun mezo ölçekte hesaplamalı modellenmesini konu almaktadır. Bu amaçla, betonun mezo yapısının oluşturmak için sanal bir araç geliştirilmiştir. Betonun erken yaşlarında oluşan asal artık gerilmelerin hesaplanması için mezo ölçekteki modellerin sayısal olarak analizi gerçekleştirilmiştir. Bu aşama sonrasında büzülme nedeni ile oluşan artık gerilmeleri barındıran sertleşmiş beton numunelerin çekme altında analizleri yapılarak farklı mezo yapılarda oluşan artık gerilmelerin mezo ölçekteki betonun çekme dayanımı üzerine etkisi Faz Alanı Yöntemi ile incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Concrete can be conceived as a composite material made up of cement, fine and coarse aggregates, water, and admixtures. The strength gain mechanism of concrete is based on the exothermic chemical reactions between the cement and free water that are collectively referred to as hydration. Generally hydration is accompanied by various physico-chemical phenomena such as the evolution of temperature and water content, thermal and shrinkage-induced volumetric deformations. During the chemical aging of concrete residual stresses develop in the material, especially at the interface between the mortar and coarse aggregates. These residual stresses mainly arise from the constraining effect of aggregates due to their higher stiffness on the mortar. This work is concerned with the computational modeling of hardening concrete at the mesoscale to investigate the effect of the area fraction, segregation, aspect ratio, and the roundness of aggregates under the action of different magnitudes of shrinkage deformations in mortar on the magnitude of residual stresses. For this purpose, a virtual tool for generating the meso-structure of concrete is developed. The generated models at mesoscale are then analyzed numerically to calculate the evolution of principal residual stresses during early ages of samples. The hardened samples incorporating shrinkage-induced residual stresses are then analyzed under tension to examine the effect of the residual stresses on the tensile strength of concrete at mesoscale using the phase-field fracture method.
Benzer Tezler
- Finite element analysis of rebar cutting using hydraulic system
Hidrolik sistem kullanarak inşaat demiri kesimi için sonlu eleman analizi
ANAHİTA SARNİZEHDOOST
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ VEDAT TEMİZ
- Finite element modeling of synthetic fiber ropes
Sentetik fiber iplerin sonlu elemanlar metodu ile modellenmesi
UMUT AKALP
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. ŞEBNEM ÖZÜPEK
- Constitutive and numerical modeling of hydro-mechanically coupled behavior of unsaturated soils
Doygun olmayan zeminlerin hidro-mekanik bağlaşık davranışının bünyesel ve sayısal modellenmesi
MUSTAFA MERT EYÜPGİLLER
Doktora
İngilizce
2025
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BARIŞ CAN ÜLKER
- Parçacık takviyeli metal matrisli karma malzemelerde bauschinger etkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi
Finite element method modelling of bacuschinger effect in particulate reinforced metal matrix composites
MURAT ÇETREZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ARAN
- Approaches to the modeling of inelasticity and failure of rubberlike materials
Başlık çevirisi yok
HÜSNÜ DAL
Doktora
İngilizce
2012
İnşaat MühendisliğiTechnısche Unıversıtat DresdenYapı Malzemesi Ana Bilim Dalı
PROF. MICHAEL KALISKE