Boşluklu yapıların yapısal değişim teoremleri ile elasto-plastik analizi

Bu çalışmada boşluklu yapıların yapısal değişim teoremleri ile elasto-plastik analizi yapılmıştır. Çalışmada teoremler ile ilgili "telafi yükleri" kavramı açıklanarak herhangi bir dörtgen eleman için gerekli birim yükleme durumları çıkarılmıştır. Boşluklu yapının analizini yapabilmek için değiştirilecek herhangi bir dörtgen elemana 5 birim yükleme yapılmış ve çözüm için gerekli 5 değişim faktörü bulunmuştur. Çalışmada sayısal çözümler için izoparametrik dörtgen sonlu elemanlar göz önüne alınmıştır. Elasto-plastik analiz de ise "Başlangıç Gerilmesi Yöntemi" kullanılmıştır. Çalışmada elasto-plastik yapıların analizini yapmak üzere bir algoritma geliştirilmiş ve bilgisayar programlaması fortran diliyle kodlanmıştır. Yapısal değişim teoremleri kullanılarak ana yapı üzerinde birtakım uygulamalar yapılmış ve yeni yapının analizi tekrar bir analiz yapılmadan ana yapının bilinen çözümünden elde edilmiştir. Ayrıca analiz için daha az sayıda denkleme gerek duyulması bakımından teoremlerin kullanılması daha pratik ve ekonomik olmuştur.

Elasto-plastic analysis by the theorems of structural variation of buildings with opening

In this study, elasto-plastic analysis by the theorems of structural variation of buildings with opening have been studied. In the study, by defining "compensating loads" related with the theorem unit loading conditions for a triangular and rectengular element were given. In order to be able to analyse the structures with openings, 5 unit loadings were applied to the rectangular element to be changed and 5 variation factors have been determined necessary for solution. Isoparametric rectangle finite elements were concerned for numerical solutions, while "Initial Tension Method" was used for elasto-plastic analysis. An algorithm was developed, which can analyse by the theorems of structural variation of buildings with opening, according to the results obtained. Using the theorems of structural variation, same changes were done on the main structure and the analysis of the new structure was obtained from the known solution of the main structure without reanalysing the new structure. In addition, the use of the theorems was more practical and economical because of the less equations required for the analysis.

PDF

___

1. K. İ. Majid and D. W. C. Elliot, Forces and Deflections in Changing Structures, Structural Engineering. 51,93-101, 1973.
2. M. P. Saka, Yapısal Değişim Teoremlerinin Optimum Yapı Şekli Tayininde Kullanılması. VI.Bilim Kongresi, İzmir, 1978.
3. T. Çelik, Uzay Çerçeveler Plak ve Perdelerde Genelleştirilmiş Yapısal Değişim Teoremleri. Doçentlik Tezi, İ.T.Ü. İnşaat Fakültesi, 1982.
4. B.H.V. Topping, The Aplication of The Theorems of Structural Variation to Finite Element Problems. Journal for Numerical Method in Engineering, 19,141-144, 1983.
5. A.M. Abu Kassim and B.H.V.Topping, The Theorems of Structural Variation For Lineer and Nonlineer Finite Element Analysis. Civil-Comp 85, Proc. of The Second İnternetional Conferance on Civil and Structural Engineering Comp. 159-171,1985.
6. B.H.V. Topping and A.M. Abu Kassim,The Use of Efficiency of The Theorems of Structural Variation to Finite Element Analysis, internetional Journal for Numerical Method in Engineering. 19, 141-144, 1987.
7. E. Atrek, Theorems of Structural Variation: A Simplification., internetional Journal for Numerical Method in Engineering, 21, 481-485, 1987.
8. T. Çelik ve M.P. Saka, The Theorems of Structural Variation in Generalized Form. SECT AM XIII, Proc. The Southestern Cnf. Ön Theoretical and Applied Mechanics. 2, 726-731, 1986.
9. B.H.V.Topping and H.F.C. Chan, Theorems of Geometric Variation for Engineering Structures. Proc.İnternational of Civil Engineering,. 87, 469-486. 1989.
10. M.P. Saka, Finite Element Aplications of the Theorems of Structural Variation. Computer and Structures. 41, 519-530, 1991.
11. M.P. Saka, The theorems of Structural Variation For Solid Cubic Elements. Developments in Computational Techniques for Structural Engineering, 1, 261-272, 1995.
12. M.P. Saka, The Theorems of Structural Variation for Grillage Systems. Computer and Structures. 77, 413-421,2001.
13. S. Yazıcıoğlu, "Elasto-Plastik Boşluklu Perdelerin Yapısal Değişim Teoremleri ile Analizi. Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, 1996.
14. S. Kayalı ve E. Ensari, Metallere Plastik Şekil Verme İlke ve Uygulamaları. İ.T.Ü. Metalürji Mühendisliği Bölümü, İstanbul, 1986.
15. N.E. Dowling,, Mechanical Behavior of Materials, Prentice-Hall Inc. Englewood Cliffs, New Jersey. A.B.D.,1993.
16. N. Arslan, "U" Çentikli Düzlem Levhalarda Elasto-Plastik Bölgelerin İncelenmesi ve İç Gerilmelerin Araştırılması. Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, 1995.
17. K.J.Bathe, Finite Element Procedures in Engineering Analysis. Prentice-Hall Inc. USA.,1982.