Research Article

NUMERICAL INVESTIGATION OF RC TUNNEL SEGMENTS SUBJECTED TO ELEVATED TEMPERATURE VIA FEM

Volume: 30 Number: 2 August 18, 2022
TR EN

ARTAN SICAKLIK ETKİSİNDEKİ BETONARME TÜNEL SEGMANLARININ SEM İLE SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

Öz

Son zamanlarda meydana gelen yangın olayları nedeniyle yapı mühendisleri arasında betonarme tünel hatlarının yangına dayanıklı tasarımına ilgi giderek artmaktadır. Literatürde geleneksel betonarme (RC) ve hibrit fiber donatılı beton (HFRC) tünel segmanlarının yangın davranışına odaklanan sınırlı sayıda deneysel çalışma sunulmuştur. Ancak, yüksek sıcaklık etkisindeki RC kalkan tünel segmanları ile ilgili kapsamlı bir sayısal çalışma bulunmamaktadır. Bu nedenle, bu çalışma, RC kalkan tünel segmanlarının yangın davranışının değerlendirilmesi için bir 3B sonlu eleman modeli (SEM) oluşturmayı amaçlamaktadır. Sunulan SEM'in ilk aşamasında, RC tünel segmentinde meydana gelen sıcaklık dağılımı, gerçekleştirilen ısı transferi analizi ile değerlendirilmiştir. İkinci aşamada, düşey yük ve artan sıcaklığın birleşik etkisi altında RC tünel segmentinin yük-deplasman davranışını hesaplamak için gerilme analizi yapılmıştır. SEM'den elde edilen sonuçlar literatürde yer alan deneysel bir çalışma ile karşılaştırılmıştır. Sayısal analizin deneysel sonuçlarla uyumlu olması, sunulan FEM'in yüksek sıcaklığa maruz RC kalkan tünel segmanlarının davranışının belirlenmesi için kullanılabileceğini göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

Tünel segmanları , Sonlu elemanlar yöntemi , Sıcaklık artışı

References

  1. ABAQUS, (2014). ABAQUS/Standard user’s manual version 6.14, Hibbitt, Karlsson, & Sorensen, Inc.
  2. ASTM, (2015). Standard test methods for fire tests of building construction and materials, West Conshohocken (PA): ASTM E119.
  3. Birtel, V. & Mark, P. (2006). Parameterised finite element modelling of RC beam shear failure. Proceedings of the 19th Annual International ABAQUS Users’ Conference, Boston.
  4. Boxheimer, S., Knitl, J. & Dehn, F. (2009), Fire test on precast tunnel segments for the Liefkenshoekspoortunnel in Antwerp. Proceedings of 1st International Workshop on Concrete Spalling due to Fire Exposure, Leipzig.
  5. Caner, A. & Böncü, A. (2009). Structural Fire Safety of Circular Concrete Railroad Tunnel Linings. Journal of Structural Engineering, 135, 9, 1081–1092. doi: 10.1061/(asce)st.1943-541x.0000045.
  6. CEN (European committee for standardization). Eurocode 1: Actions on structures. EN 1991-1-1:2002.
  7. CEN (European committee for standardization). Eurocode 2: Design of concrete structures – Part 1-2: General rules – structural fire design. EN1992-1-2; 2004.
  8. CEN (European committee for standardization), Eurocode 3: Design of steel structures – Part 1-2: General rules – structural fire design. EN1993-1-2; 2005.
  9. Dai, J.-G., Gao, W.-Y., & Teng, J. G. (2015). Finite Element Modeling of Insulated FRP-Strengthened RC Beams Exposed to Fire. Journal of Composites for Construction, 19, 2, 1-15. doi: 10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0000509.
  10. Gao, W. Y., Dai, J. G., Teng, J. G., & Chen, G. M. (2013). Finite element modeling of reinforced concrete beams exposed to fire. Engineering Structures, 52, 488–501. doi:10.1016/j.engstruct.2013.03.017.
APA
Yılmaz, T., & Akyüz, U. (2022). NUMERICAL INVESTIGATION OF RC TUNNEL SEGMENTS SUBJECTED TO ELEVATED TEMPERATURE VIA FEM. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 30(2), 289-299. https://doi.org/10.31796/ogummf.1100141
AMA
1.Yılmaz T, Akyüz U. NUMERICAL INVESTIGATION OF RC TUNNEL SEGMENTS SUBJECTED TO ELEVATED TEMPERATURE VIA FEM. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022;30(2):289-299. doi:10.31796/ogummf.1100141
Chicago
Yılmaz, Tolga, and Uğurhan Akyüz. 2022. “NUMERICAL INVESTIGATION OF RC TUNNEL SEGMENTS SUBJECTED TO ELEVATED TEMPERATURE VIA FEM”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 30 (2): 289-99. https://doi.org/10.31796/ogummf.1100141.
EndNote
Yılmaz T, Akyüz U (August 1, 2022) NUMERICAL INVESTIGATION OF RC TUNNEL SEGMENTS SUBJECTED TO ELEVATED TEMPERATURE VIA FEM. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 30 2 289–299.
IEEE
[1]T. Yılmaz and U. Akyüz, “NUMERICAL INVESTIGATION OF RC TUNNEL SEGMENTS SUBJECTED TO ELEVATED TEMPERATURE VIA FEM”, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 30, no. 2, pp. 289–299, Aug. 2022, doi: 10.31796/ogummf.1100141.
ISNAD
Yılmaz, Tolga - Akyüz, Uğurhan. “NUMERICAL INVESTIGATION OF RC TUNNEL SEGMENTS SUBJECTED TO ELEVATED TEMPERATURE VIA FEM”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 30/2 (August 1, 2022): 289-299. https://doi.org/10.31796/ogummf.1100141.
JAMA
1.Yılmaz T, Akyüz U. NUMERICAL INVESTIGATION OF RC TUNNEL SEGMENTS SUBJECTED TO ELEVATED TEMPERATURE VIA FEM. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022;30:289–299.
MLA
Yılmaz, Tolga, and Uğurhan Akyüz. “NUMERICAL INVESTIGATION OF RC TUNNEL SEGMENTS SUBJECTED TO ELEVATED TEMPERATURE VIA FEM”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 30, no. 2, Aug. 2022, pp. 289-9, doi:10.31796/ogummf.1100141.
Vancouver
1.Tolga Yılmaz, Uğurhan Akyüz. NUMERICAL INVESTIGATION OF RC TUNNEL SEGMENTS SUBJECTED TO ELEVATED TEMPERATURE VIA FEM. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022 Aug. 1;30(2):289-9. doi:10.31796/ogummf.1100141