In this study, masonry arches are modeled using developed simplified micro modeling technique and nonlinear structural behavior of masonry arches are analyzed using 3D finite element models. Nonlinear behavior of masonry arches is obtained with the contact and target elements using cohesive zone material (CZM) model. Interface elements are systematically created by taking into account the number of masonry units, the angle value at which the masonry units are placed, and the loading conditions. In addition, a practical approach is presented for the creation of the geometry of the masonry arch, which is an important stage in the analysis of masonry arches. In this way, masonry arches with different geometric parameters can be easily included in the model. Hinge zones are also determined with this model very efficiently. With the created model, both in-plane and out-of-plane behavior can be examined. It is seen that; the collapse mechanisms of masonry arches can be analyzed practically and the hinge regions are determined successfully using the model. In this study, a model that contributes to the analysis of nonlinear behavior of masonry arches is presented and a practically usable solution is presented for the analysis of these structures.
Cohesive zone material Fracture mechanism Masonry arch Plasticity Simplified micro modeling technique
Bu çalışmada, yığma kemerler geliştirilen basitleştirilmiş mikro modelleme tekniği ile modellenmekte ve yığma kemerlerin doğrusal olmayan davranışları 3 boyutlu sonlu elemanlar kullanılarak analiz edilmektedir. Yığma kemerlerin doğrusal olmayan davranışı, kohezif bölge malzemesi (KBM) kullanılarak temas ve hedef elemanlarla elde edilmektedir. Sunulan modelde, yığma kemerleri oluşturan yığma birim sayısı, yığma birimlerin yerleştirildiği açı değeri, kemer üzerinde yükün etki ettiği bölgeler göz önüne alınarak sistematik şekilde ara yüzey elemanlar oluşturulmaktadır. Ayrıca yığma kemerlerin analizlerinde önemli bir aşama olan yığma kemer geometrisinin oluşturulması konusunda pratik bir yaklaşım sunulmaktadır. Böylece farklı geometrik parametrelere sahip yığma kemerler modele kolaylıkla dâhil edilebilmektedir. Oluşturulan model ile hem düzlem içi hem de düzlem dışı davranış incelenebilmektedir. Oluşturulan model ile yığma kemerlerin kırılma mekanizmaları pratik şekilde analiz edilmekte ve model kullanılarak mafsal bölgeleri başarıyla belirlenmektedir. Bu çalışmayla yığma kemerlerin doğrusal olmayan davranışlarının analizine katkı sağlayan bir model sunularak bu yapıların analizleri için pratik olarak kullanılabilir bir çözüm aracı ortaya konulmaktadır.
Basitleştirilmiş mikro modelleme Kırılma mekanizması Kohezif bölge malzemesi Plastisite Yığma kemer
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Numerical Modelization in Civil Engineering, Fracture Mechanics, Structural Engineering |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Early Pub Date | March 4, 2025 |
Publication Date | |
Submission Date | November 25, 2024 |
Acceptance Date | January 28, 2025 |
Published in Issue | Year 2025 Volume: 14 Issue: 2 |