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
- Tez No: 82582
- Danışmanlar: PROF. DR. POLAT GÜLKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hasar indisi, düşük devirli yorulma, Ramberg-Osgood bağıntısı, deprem, histeresis, kalibrasyon. VI, Hasar tespiti, Kalibrasyon, Ramberg-Osgood, Yapı elemanları, Yorulma, Damage index, low-cycle fatigue, Ramberg-Osgood law, earthquake, hysteresis, calibration. IV, Damage detection, Calibration, Ramberg-Osgood, Building elements, Fatigue
- Yıl: 1999
- 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
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
- Isıl ve kısa ömürlü yorulmanın dizayn açısından etüdü
Başlık çevirisi yok
SÜLEYMAN JABBAR MERDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SAMİ KARADENİZ
- x40CrMoV 5 1 sıcak iş takım çeliğinin yüksek sıcaklık yorulma mukavemetinin incelenmesi
The Investigation on the fatique properties of the hot work tool steel x40CrMoV 5 1
RUHİ YEŞİLDAL
Doktora
Türkçe
1999
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SADRİ ŞEN
- Mevcut çelik demiryolu köprülerinde yorulma ömrü tayini
Fatique life prediction for existing railway bridges
HÜDAİ KAYA
- Isıl işlem koşullarının düşük alaşımlı Ni-Cr-Mo çeliğinin mekanik özelliklerine ve aşınma direncine etkisi
The Effect of heat treatment on mechanical properties and wear resistance of low alloy Ni-Cr-Mo steel
CEM ERHAZAR
- Otomotiv endüstrisinde kullanılan çelik ve alüminyum alaşımı saçların nokta kaynağı ve yapıştırma ile kombinasyon bağlantıları
Spot welding and weldbonding
İLKAY DEMİRKESEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN DİKİCİOĞLU