Eksenel Simetrik Kabuk Yapıların Analizi

Konferans Bildirisi-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2017Conference Paper -- İstanbul Technical University, Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2017Mevcut çalışmada; simetri, anti simetri, eksenel simetri özelliklerinden yararlanılarak ve problemin kesin çözüm yöntemi olma özelliğini koruyarak; Sonlu Elemanlar yöntemi ile ilgili analizlerde model küçültülme ve küçültülmüş modelde daha doğru ve detaylı bilgi alma teknikleri örneklerle tartışılmaktadır. Diğer tarafta, klasik kabuk yapı teorisi üzerine formülize edilmiş ve çalışma kapsamında geliştirilmiş olan bilgisayar programları “ESKA-2” ve “ESKA-4” (Eksenel Simetrik Kabukların Analizi) tanıtılmaktadır. Söz konusu programlar sayesinde eksenel simetrik kabuk yapılarda Sonlu Elemanlar yöntemine kıyasla son derece pratik bir biçimde model değişiklikleri yapılabilmekte; yük ve yük kombinasyonlarına, sınır şartlarına ve benzeri özelliklere göre sistem optimize edilebilmektedir. Tüm bu kolaylıkların yanı sıra, yalnızca bilgisayarların kapasitesiyle sınırlı sayıda bilinmeyenle analiz yapabilen Sonlu Elemanlar yöntemine kıyasla daha detaylı ve daha doğru analiz sonuçları alınabilmektedir. ESKA-2 eksenel simetrik duvarın iki integral sabiti ile analizinin uygun olduğu (yüksek duvarlı) sistemlerin analizi için geliştirilmiştir. ESKA-4 ise dört integral sabiti ile formülize edilmiş olup duvar yüksekliğine bağlı kalmaksızın doğru sonuç vermektedir.In the present study; by using symmetry, anti symmetry, axial symmetry properties and maintaining the feature of being the exact solution of the problem; model minimization and more accurate and detailed information acquisition techniques in the minimized model are discussed with examples on the analysis by the Finite Element method. On the other hand, the computer programs "ESKA-2" and "ESKA-4" (Axisymmetric Shell Analysis) which are formulated on the classical shell structure theory and developed within the scope of the study are introduced. By means of these programs, model modifications can be made in an extremely practical way compared to the Finite Element Method in axially symmetric shell structures; load and load combinations, boundary conditions and so on. In addition to all these conveniences, more detailed and more accurate analysis results can be obtained than the Finite Element Method, which can only analyze with a limited number of unknowns with the capacity of computers. ESKA-2 has been developed for the analysis of systems (high walled) where the analysis of the axial symmetric wall with two integral constants is suitable. ESKA-4 is formulated with four integral constants and gives accurate results regardless of the wall height

Köprülerin Deprem Etkileri Altındaki Davranışları

Konferans Bildirisi-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2017Conference Paper -- İstanbul Technical University, Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2017Depremlerde köprü, viyadük ve benzeri yapıların hasar görebildiği ve hatta yıkılabildiği bilinmekle birlikte; nedenleri henüz kesin olarak belirlenememiştir. Deprem etkisine maruz köprü türü yapıların davranışları araştırılırken, mevcut araştırmalarda genellikle sadece yatay etkilerin hesaba katıldığı görülmektedir. Hatta günümüze kadar süregelmiş önemli uluslararası şartnamelerde de yalnızca yatay etki hesaba katılmaktadır. Yalnızca yatay etkilerin hesaba katılmasında önemli nedenlerden bir tanesi, düşey yüklerin deprem esnasında meydana gelebilen olası çekme kuvvetlerine kıyasla küçük olması durumunda sistemin mekanizma haline gelmesi (oynak olması) ve sonuçta çözümün pratik olarak imkânsız hale gelmesidir. Bu durumda problem çözülememekte ve düşey etkiler hesaba katılamamaktadır. Mevcut çalışmada yapısal sistemlerin alışılagelmiş deprem analizlerinin yanı sıra düşey etkiler de hesaba katılmaktadır. Çalışmanın bu aşamasında yapısal elemanlar arasında göçme mekanizmaları belirlenebilmektedir. Konu ile ilgili çalışmaların yıllarca devam edeceği ön görülmekte ve devamında tüm yapısal sistemlerde (bina, baraj, köprü, viyadük vb.) düşey deplasman etkisinin göz önüne alınmasının kaçınılmaz olduğu sonucunun bulunmasının kuvvetle muhtemel olduğu düşünülmektedir. Bu durumda tüm analiz yöntemleri ve şartnameler gözden geçirilmelidir.It is known that bridges, viaducts and similar structures may be damaged and even destroyed under earthquake excitation; however, exact causes have not been determined yet. While the behavior of bridge-type structures subjected to earthquakes is being investigated; it is observed that, generally, only horizontal effects are included in the current studies. Furthermore, only the horizontal impact is taken into account by important prevailing international specifications/codes. One of the main reasons for inclusion of only horizontal effects in the calculation is the possibility for the system to become mechanism if the vertical loads are small compared to the probable tension forces during the earthquake, ultimately, causing the solution to become practically impossible. Because of this, the problem cannot be solved and the vertical effects cannot be taken into account. In the present study, besides the conventional earthquake analyses of structures with lateral forces, the vertical effects are also taken into account. At this stage of the study, the mechanisms of collapsing can be determined for the structural elements. It is anticipated that studies on the subject will continue for many years, and it is highly likely that the consideration of the vertical displacement effect would become inevitable for all types of structures (building, dam, bridge, viaduct etc.). In this case, all analysis methods and specifications should be reviewed

Aspect ratio factor for finite element method analysis of axially symmetric cylindrical shell walls

Finite Element Method (FEM) is one of the most commonly used numerical analysis method for the structural analysis. The axially symmetric cylindrical shell walls analysis can be made by using FEM or similarity of beams on elastic foundation. The Superposition Method (SPM) is a method developed for the analysis of beams and can be employed in the analysis of cylindrical shell walls. In the analyses using FEM, there are some assumptions and boundaries for preparing mathematical models. One of these boundaries for shell walls is aspect ratio. In this study, it is investigated, the aspect ratio factor for FEM analysis of axially symmetric cylindrical shell walls. For that reason the FEM analysis results are compared with the Superposition Method (SPM). In order to obtain exact solution of cylindrical shell walls, the effects of loadings is calculated and defined to the computer program, which is developed for SPM analysis by using Visual Basic programming language. According to analysis results, aspect ratio has a significantly effect on analysis results. Also, it is occurred minor difference in the FEM analysis results even if in case of obeying the rules. First published online: 10 Mar 201