Development of enhanced modeling techniques for nonlinear behavior and crack opening in reinforced concrete structures using the applied element method
Betonarme yapılarda doğrusal olmayan davranış ve çatlak açılmalarının iyileştirilmiş modellemesi için uygulamalı eleman yönteminin geliştirilmesi
- Tez No: 847301
- Danışmanlar: PROF. DR. YALIN ARICI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ayrık Eleman Modeli, Betonarme, Çatlak Genişliği, Kenetlenme, Uygulamalı Eleman, Applied Element, Bond, Crack Width, Discrete Element, Reinforced Concrete
- 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: 100
Özet
Betonarme elemanların çatlama davranışının modellenmesi genelde sonlu eleman modelleri ile yapılan zorlu simülasyonların konusudur. Bu modellerde çatlak yerlerinin ve genişliklerinin bulunması çok zordur. Uygulamalı eleman gibi ayrık eleman modellerinde ise çatlakların ayrı bulunması yanında çatlak genişlikleri de elde edilip çatlak genişlikleri ve performans sınırları arasında ilişki kurulabilir. Bu çalışmada uygulamalı eleman için kenetleme modeli de içeren bir donatı modeli sunulmaktadır. Betonarme elemanların çekme ve basınçta göçme davranışlarını gösterebilen geliştirilmiş bir uygulamalı eleman formülasyonunun içerisine donatı modeli geliştirilmiştir. Donatının çekme ve kesme dayanımının yanında beton ile bağını belirleyen kenetlenme davranışı da modele eklenmiştir. Beton ve donatının yumuşama davranışı ile birlikte döngüsel yumuşaması da modele dahil edilmiştir. Bu çalışma üç bölümde sunulmaktadır. İlk olarak model detayları ve kullanılan malzeme ilişkileri sunulmuştur. Teorik arka planın verilmesinin ardından, geliştirilmiş altyapı beton ve betonarme elemanlar üzerinde yapılan çeşitli deneyler ile doğrulanmıştır. Son olarak, betonarme bir kolonun deprem yükleri altındaki davranışı analiz edilmiş ve tipik performans seviyeleri ve kolon üzerindeki çatlama arasındaki ilişki incelenmiştir. Sonuçlar kenetlenme ile zenginleştirilmiş donatı modelinin betonarme eleman davranışını ve çatlak dağılımı genişliklerini iyi tahmin ettiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Assessment of reinforced concrete (RC) members for damage usually entails crack location and crack width monitoring which are later used in determination of performance states and damage quantification. Prediction of cracking in RC members using numerical simulations is a challenging task usually conducted with the finite element technique. The localization of the cracks and crack width determination are difficult in finite element (FE) simulations. With discrete element tools such as the applied element model (AEM), on the other hand, individual cracks as well as their crack widths, can be determined enabling the use of these models for determining the relationships between member crack widths and damage states. In this work, a bond enhanced reinforcement implementation to the modified applied element method is presented to this end. A reinforcement model was developed to couple with the modified AEM, including both tensile and compressive failure for concrete. As well as uniaxial response, bond response defining the connection between bars and the concrete was included in the model. The softening responses of concrete and steel, as well as the cyclic degradation, were included in the implementation. The study is arranged in three sections. First, the associated discretization of the model and the constitutive relationships are presented. After the presentation of the theoretical setup, the developed framework is validated for multiple benchmark tests for plain and RC members. Finally, the response of a RC column under seismic loading is investigated and the relationships between cracking and typical response levels are examined. The results demonstrate that the bond enhanced reinforcement model predicts typical RC member response well, in terms of load-displacement relationships, as well as crack patterns/widths.
Benzer Tezler
- Addressing parametric uncertainties in autonomous cargo ship heading control
Otonom kargo gemisi yön kontrolündeki parametrik belirsizliklerin ele alınması
AHMAD IRHAM JAMBAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. İSMAİL BAYEZİT
- Design and deployment of deep learning based fuzzy logicsystems
Derin öğrenme tabanlı bulanık sistemlerin geliştirilmesi ve uygulanması
AYKUT BEKE
Doktora
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUFAN KUMBASAR
- Sabit mıknatıslı senkron generatörlü rüzgar türbin sistemlerinin kaotik analizi ve senkronizasyonu
Chaotic analysis and synchronization in permanent magnet synchron generator of wind turbine systems
ABDALLAH MOUSSA YAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ UYAROĞLU
- Numerical modeling of the material behavior of micromechanically designed strain-hardening high performance fiber reinforced cementitious composites
Mikro-mekanik olarak tasarlanmış gerinim pekleştirmeli yüksek performanslı elyaf takviyeli çimento esaslı kompozit malzemenin davranışının sayısal modellenmesi
HIND MAHMOOD KHUDHUR
Doktora
İngilizce
2016
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÖZAKÇA
YRD. DOÇ. TALHA EKMEKYAPAR
- Design process, manufacturing and material characterization of a prosthetic polymer aortic heart valve
Protez polimer aort kalp kapağının tasarım süreci, üretimi ve malzeme karakterizasyonu
MÜGE YAREN YAŞARTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ