Geri Dön

Low-cycle fatique modeling of seismic structural damage in a general yielding system

Genel akma yapısına sahip bir sistemde oluşan yapısal hasarın düşük devirli yorulma ile modellenmesi

  1. Tez No: 82582
  2. Yazar: ÖMER ONUR ERBAY
  3. Danışmanlar: PROF. DR. POLAT GÜLKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Hasar indisi, düşük devirli yorulma, Ramberg-Osgood bağıntısı, deprem, histeresis, kalibrasyon. VI, Damage index, low-cycle fatigue, Ramberg-Osgood law, earthquake, hysteresis, calibration. IV
  7. Yıl: 1999
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 88

Özet

öz GENEL AKMA YAPISINA SAHİP BİR SİSTEMDE OLUŞAN YAPISAL HASARIN DÜŞÜK-DEVİRLİ YORULMA İLE MODELLENMESİ ERBAY, Ömer Onur Yüksek Lisans Tezi, înşaat Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Polat Gülkan Haziran, 1999, 88 sayfa Yapısal elemanların rij itlik ve dayanımında meydana gelen azalmanın analitik modeller ile taklit edilmesi, yapısal hasarın ölçülmesinde standart bir yöntem haline gelmiştir. Bu çalışmada yapılarda devirsel yük altında gözlenen dayanım azalmasının modellenmesi hedeflenmiştir. Bunun için daha önceden Ramberg- Osgood (1943) tarafından önerilen gerilme-birim boy değiştirme ilişkisi, yükleme ve boşaltma eğri denklemlerine yeni bir parametre olan fis 'in eklenmesi ile modifiye edilmiştir. J3S parametresi başlangıçta 2 değerine sahip olup bu değer hasarın artması ile göçmeye tekabül ettiği kabul edilen 1 değerine kadar azalmaktadır. Yapısal hasarın ölçülmesinde düşük-devirli yorulma kuramı kullanılmıştır ve bu ölçüm hasar endeks fonksiyonunda verilmiştir. Hasar endeks fonksiyonu hasarsız yapılar için 0, tam hasarlı (göçmüş) yapılar için 1 değerini alır. Önerilen model deneysel data kullanılarak kalibre edilmiştir ve kalibrasyon sonucu elde edilen değerler çeşitli peryot ve normalize edilmiş akma dayanımı seviyelerine sahip tek dereceli sistemlerin yer hareketleri altındaki tepkilerinin incelenmesinde kullanılmıştır. Bu amaçla on adet deprem kaydı seçilmiştir ve V/A oranlarına göre iki guruptatoplanmıştır. Tek dereceli sistemlerin analiz sonuçlan kullanılarak sabit dayanım ve sabit hasar grafikleri çizilmiştir. Bu çalışmanın sonuçlan modifiye edilmiş Ramberg-Osgood kuvvet- deformasyon ilişkisinin, dayanım azalma davranışını taklit etmek ve yapısal sistemlerin devirsel yükler altındaki davranışını izlemek için gelecek vaat eden bir araç olduğunu göstermiştir. Önerilen modelin sonuçlan yalan alanda meydana gelen depremlerin daha çok hasar oluşturduğunu ve bu tip depremlerin belirli bir hasar seviyesini aşmamak hedeflendiğinde sistemden daha yüksek bir kapasite talep ettiğini göstermiştir. Ayrıca, belirli bir yer hareketi ve normalize edilmiş sabit akma dayanımı seviyesi için kısa peryotlu sistemler daha çok hasar meydana getirmiştir ve bu sistemler belirli bir hasar seviyesini aşmamak için daha yüksek akma kapasitesine ihtiyaç duymuşlanr. Daha iyi kapsamlı deney data seti ile kalibre edildikten sonra önerilen model tasarım için gerekli olan doğrusal olmayan tepki spektrumu, sabit dayarımı spektrumu ve sabit hasar spektrumu gibi grafiklerin oluşturulmasında araç olarak kullanılabilir.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT LOW-CYCLE FATIGUE MODELING OF SEISMIC STRUCTURAL DAMAGE IN A GENERAL YIELDING SYSTEM ERBAY, Ömer Onur M.S., Department of Civil Engineering Supervisor: Prof. Dr. Polat Gülkan June, 1999, 88 pages Use of analytical models to mimic the way in which structural members undergo reduction in stiffness and strength has become the standard tool for quantifying structural damage. This study has focused on modeling of strength degradation behavior observed in structures under cyclic loading. For this purpose the stress-strain relationship originally proposed by Ramberg-Osgood (1943) (quoted by Jennings (1963), (1964)) is modified through addition of a new parameter, fis, to the loading and unloading curve equation. fis, initially equal to 2, decreases with the accumulated damage to a final value of 1, for which complete failure is assumed to occur. Low-cycle fatigue formulation is utilized to quantify structural damage and is given by the damage index equation. The value of the damage index function varies between 0 and 1 corresponding to no damage and full damage (failure), respectively. The proposed model is calibrated with experimental data and the resulting parameters are used to investigate response of SDOF structures for varying periods and normalized yield strengths subjected to ground motions. For this purpose ten mearthquake records are selected and grouped in two according to their V/A ratio. From the analysis results of these SDOF systems constant strength and constant damage graphs are generated. Results of this study show that the Modified Ramberg-Osgood force- deflection relationship is a promising tool for reproducing strength degradation behavior and monitoring structural systems under cyclic loading. By referring to the outcomes of the proposed model it is possible to say that near field ground motions produce more damage and they require higher capacity from the system to maintain certain level of damage. Furthermore for a ground motion, short period systems produce more damage under constant normalized yield strength level and they demand higher capacity to keep structural damage up at an acceptable level. It is believed that once calibrated with a better range of experimental data set the model can be used to generate graphs such as nonlinear response spectra, constant demand spectra and constant damage spectra that are necessary for design purposes.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    622974

    Yer hareketlerinin karakteristik özelliklerinin binaların yapısal enerji davranışı üzerindeki etkileri

    Effects of ground motion characteristics on structural energy response of buildings

    GÖKHAN KOÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FATİH SÜTCÜ

  2. Tez No

    153411

    Low cycle fatigue effects in the damage caused by the Marmara earthquake of August 17,1999

    Düşük devirli yorulmanın 17 Ağustos 1999 Marmara depreminin hasarları üzerindeki etkileri

    FİKRİ ACAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. UĞUR POLAT

    PROF.DR. POLAT GÜLKAN

  3. Tez No

    332968

    Çelik ve alüminyum alaşımlı çekirdekli burkulması önlenmiş çaprazların (BÖÇ) tasarımı, üretimi ve yön değiştiren tekrarlı yükler etkisindeki davranışı

    Design, fabrication, and cyclic behavior of steel and aluminum alloy core buckling restrained braces (BRBs)

    ÇİGDEM KARATAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK

  4. Tez No

    436168

    Otomobil tork kolunun çevrimsel yükleme altında ağırlık eniyilemesi ve güvenilirlik tahmini

    Weight optimization and reliability prediction of an automobile torque arm subjected to cyclic loading

    NAHİDE TÜTEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERDEM ACAR

    PROF. DR. MEHMET ALİ GÜLER

  5. Tez No

    352202

    Karbon lifli polimerler (CFRP) ile güçlendirilmiş çelik-betonarme kompozit kirişlerin yorulma davranışı

    Fatigue behavior of steel-concrete composite beams strengthened with carbon fiber reinforced polymers (CFRP)

    BARIŞ GÜNEŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NAMIK KEMAL ÖZTORUN

    PROF. DR. ALPER İLKİ

Geri Dön