Yığma duvarların mikro modellemesinde harcın çekme dayanımı ve kaymagerilmesi iletim katsayısının etkisi

Bu çalışmada, yığma duvarların mikro model ile analizinde 3 boyutlu sabit doğrultulu yayılıçatlak modelinin etkinliği incelenmiştir. Duvarın harç ve tuğla kısımlarının lineer olmayandavranışını hesaplamak için William ve Warnke modelinin özel hali olan üç değişkenli betonmodeli kullanılmıştır. Nümerik analizler için Ansys sonlu eleman programı içerisindebulunan Solid65 beton elemanı seçilmiştir. Nümerik sonuçların karşılaştırılması amacıyla,JD4, JD6 ve JD7 Eindhoven duvarlarının deney sonuçlarından elde edilen taban kesmekuvveti-tepe yer değiştirme eğrisi ile oluşan çatlak bölgeleri kullanılmıştır. Harcın çekmedayanımının ve bu bölgenin sonlu eleman modelinde tanımlanan kayma gerilmesi iletimkatsayısının nümerik çözümler üzerine olan etkisi incelenmiştir. Yığma yapıların mikroseviye statik itme analizlerinde kullanılması amacıyla harcın çekme dayanımı için bir katsayı ve kayma gerilmesi iletim katsayıları için bazı değerler önerilmiştir.

Effect of tensile strength and shear transfer coefficient of the mortar in micro modeling of masonry walls

In this study, the effectiveness of 3-dimensional smeared crack model in the micro-modelanalysis of masonry walls is investigated. The three parameters concrete model which specialcase of William Warnke model, is used to calculate the nonlinear behavior of mortar andbrick regions of the wall. For numerical analysis, Solid65 concrete element in Ansys finiteelement program is selected. For the comparison of the numerical results, the base shearforce-top displacement curve and the fracture zones obtained from the experimental results ofthe Eindhoven walls which called as JD4, JD6 and JD7, are used. Tensile strength of themortar and defined shear transfer coefficient in finite element model of mortar region areinvestigated effect on the numerical solutions. For purpose of using in micro level staticpushover analyzes of masonry walls, a coefficient for tensile strength of the mortar, and somevalues for shear stress transfer coefficients are recommended.

PDF

___

[1] Karaton, M., Aksoy, HS., Sayın, E. ve Calayır, Y., “Nonlinear seismic performance of a 12th century historical masonry bridge under different earthquake levels”, Engineering Failure Analysis, 79, 408-421. (2017).
[2] Adam, JM., Brencich, A., Hughes, TG. and Jefferson, T., “Micromodelling of eccentrically loaded brickwork: Study of masonry wallettes”, Engineering Structures, 32, 1244-1251, (2010).
[3] Mohyeddin, A., Goldsworthy, HM. and Gad, EF., “FE modelling of RC frames with masonry infill panels under in-plane and out-of-plane loading”, Engineering Structures, 51, 73-87, (2013).
[4] Petracca, M., Pelà, L., Rossi, R., Zaghi, S., Camata, G. and Spacone, E., “Micro-scale continuous and discrete numerical models for nonlinear analysis of masonry shear walls”, Construction and Building Materials, 149, 296-314, (2017).
[5] Zucchini, A., Lourenço, P.B., 2009, A micromechanical homogenisation model for masonry: Application to shear walls, International Journal of Solids and Structures, 46, 871-886.
[6] Vermeltfoort, AT. and Raijmakers, TMJ., “Deformation Controlled Tests in Masonry Shear Walls”, Part 2, Eindhoven University of Technology, Netherlands Scientific Report, TUE/BKO/93.08, (1993).
[7] Chaimoon, K., Attard, M. M., 2007. Modeling of unreinforced masonry walls under shear and compression, Engineering Structures, 29, 2056- 2068.
[8] Vermeltfoort, A.Th, Raijmakers T.M.J., Janssen H.J.M., 1993, Shear tests on masonry walls. Proceeding of the 6th North American masonry conference. 1183–93.
[9] DOĞAN, H.N.A, 2016. Yığma duvarların mikro ve makro modelleme teknikleri ile lineer olmayan analizi, YL. Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
[10] William, KJ. and Warnke, EP., “Constitutive Model for the Tri-axial Behaviour of Concrete, Proceeding of the International Association for Bridge and Structural Engineering”, Zurich, Switzerland, 19, 174, (1975).
[11] Zeinkiewicz, OC. and Taylor, RL., “Finite Element Method”, McGraw-Hill, Volume 2, 2th Edition, New York, USA, (1991).
[12] Cavicchi, A. and Gambarotta, C., Collapse “Analysis of Masonry Bridges Taking Into Account Arch Fill Interaction”, Engineering Structures, 27, 605-615, (2005).
[13] ANSYS, Finite Element Software, Houston, Texas, USA: Swanson Analysis System. Inc., (2015).
[14] Hemant, BK., Durgesh, CR. and Sudnir, KJ., “Stress-Strain Characteristics of Clay Brick Masonry under Uniaxial Compression”, Journal of Materials in Civil Engineering, 19, 728-739, (2007).