Finite element model for the size optimization of a steel girder with external prestressing
Dıştan ön gerilmeli çelik kiriş optimizasyonu için sonlu elemanlar modeli
- Tez No: 477726
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NİLDEM TAYŞİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Optimizasyon teknikleri, çelik kirişlerin özellikle eğilme moment etkilerini azaltmak gibi mekanik davranışlarını iyileştirmek için alternatif geometrileri bulmakta etkili olmaktadırlar. Yapı, mimari ve köprü mühendisliğinde, geleneksel çelik I-kirişler genellikle iki flanş plakasının, düz bir gövde ve bir dizi enine veya boyuna güçlendirici ile birlikte kaynaklanmasıyla imal edilmektedirler. Birçok ülkede, köprülerin güçlendirilmesi için dıştan ön germeli çelik kirişler kullanılmaktadır ve çok çeşitli köprü türleri ve koşulları için etkin ve ekonomik bir çözüm sağladığı kanıtlanmıştır. Bu çalışmanın temel amacı, dıştan ön gerilmeli çelik kirişlerin boyutlarının optimizasyonudur. Kirişlerin optimum boyutlarını bulmak için ANSYS sonlu elemanlar yazılım programı kullanılmıştır. Dört farklı kiriş tipi optimize edilmiştir; bu modeller sade çelik kiriş, dıştan ön gerilmeli çelik kiriş, güçlendirilmiş çelik kiriş ve dıştan ön gerilmeli ve güçlendirilmiş çelik kiriştir. Kirişlerin optimum tasarımı için, gerinim enerjisi, orta açıklıktaki yer değiştirme ve kiriş toplam hacmi minimizasyonu gibi birkaç ayrı amaç fonksiyon dikkate alınmıştır. Tasarım değişkenleri, üst ve alt flanş genişliği, üst ve alt flanş kalınlığı, gövde yüksekliği ve genişliğidir. Optimizasyon sonuçları göstermektedir ki, hacim minimizasyonu için dıştan öngerilmeli çelik kirişin minimum kesit alanı vermektedir.
Özet (Çeviri)
Optimization techniques may be effective in finding alternative geometries of steel girders to improve their mechanical behavior, particularly avoiding or reducing the bending moments. In structural, architectural and bridge engineering, conventional steel I-girders are fabricated generally by welding two plate flanges, a flat web and a series of transverse or longitudinal stiffeners together. The use of steel girder with external prestressing as means of strengthening bridges has been used in many countries, and it has been found to provide an efficient and economical solution for a wide range of bridge types and conditions. The main objective of this study is the size optimization of steel girder with external prestressing. The finite element software package ANSYS was used to find the optimum cross section dimensions of the girders. Four different types of girders were optimized; these developed models are pure steel girder, steel girder with external prestressing, steel girder with stiffeners and steel girder with external prestressing and stiffeners. For optimum design of girders, several separate objective functions such as, minimization of the strain energy, mid-span deflection, and total volume of the girder are considered. The design variables are the width of top and bottom flanges, the thickness of top and bottom flanges, the height of and width of the web. The optimization results shows that, the steel girder with external prestressing gives minimum cross sectional area for the volume minimization and strain energy minimization.
Benzer Tezler
- Design of the main landing gear for a trainer aircraft with topology optimization
Eğitim uçağı ana iniş takımının topoloji optimizasyonu ile tasarımı
IRMAK FEROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN
- Hidrostatik basınç altındaki denizaltı mukavim teknesinin sonlu elemanlar metodu ile optimum yapısal tasarımı
Optimum structural design of a submarine pressure hull under hydrostatic pressure with finite element method
BURAK EYİLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTEKİN BAYRAKTARKATAL
- Demir çelik endüstrisinin kullanımına uygun elektromıknatıs tasarımı ve analizi
Design and analysis of electromagnets suitable for use in the iron and steel industry
SENA ÇEVLİKLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELİM ÖNCÜ
DOÇ. DR. ADEM DALCALI
- Modeling of the lateral load resistance of masonry infilled frames with innovative steel ties
Yenilikçi çelik bağlar içeren yığma dolgu duvarlı betonarme çerçevelerin yatay yük direncinin modellenmesi
MIRSALAR KAMARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. OĞUZ GÜNEŞ
- Radial basis function surrogate model-based optimization of road restraint systems: Three case studies
Yol güvenlik elemanlarının radyal temelli fonksiyon tabanlı vekil model ile eniyilemesi: Üç vaka çalışması
SEDAT ÖZCANAN
Doktora
İngilizce
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ OSMAN ATAHAN