Thesis Details

Damage analysis and assessment in bridge like structures due to high explosive blast load = Patlama yükünün köprü tipi yapılar üzerinde oluşturduğu hasarın hesaplanması ve değerlendirilmesi

Authors:

Erdolu, Ömer

Publisher:

Orta Doğu Teknik Üniversitesi

Main Topics:

Engineering & applied operations | Military & nautical engineering | Civil engineering

Document Type:

Thesis

Program Type:

Master

Publication Date:

12/2015

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

2000301447

Descriptors:

CIVIL ENGINEERING

Abstract

In recent years, number of explosion attacks on civilian structures is on rise. Fast methods for damage analysis of civilian structures exposed to external blast loads are especially important in the preliminary design stage of structures to implement frequent design changes to come up with more resistant structures. Single degree of freedom (SDOF) approach is a preferable method for fast damage analysis of structures exposed to blast loads. In this thesis, a new damage level calculation tool for external blast loaded bridge-like-structures is developed based on the SDOF approach. Case studies are performed for two concrete columns with different cross-sections. For the verification of the developed tool, comparison of the results obtained by the tool is performed with the results obtained by the explicit finite element solver AUTODYN and SDOF solver RC BLAST. For the assessment of the damage level in AUTODYN analyses, existence of non-eroded elements in any section is checked. If elements are eroded throughout the whole cross-section, the structure is assumed not to sustain any load. Results show that the developed tool and RC Blast yield similar results for the failure explosive mass. It is also seen that if same side-on overpressure levels are used in the developed tool as determined by the AUTODYN analysis, failure explosive masss predicted by the developed code and AUTODYN agree considerably well.

Son yıllarda, sivil yapı hedeflerine karşı gerçekleştirilen patlama saldırılarının sayılarında artış meydana gelmiştir. Patlama yüküne maruz kalmış yapı hedeflerine karşı hızlı bir şekilde hasar analizleri yapmak, özellikle sık tasarım değişikliklerine olanak sağlayarak patlama yüküne daha dayanıklı yapı ön tasarımı için önemlidir. Tek serbestlik dereceli sistem yaklaşımı, patlama yüküne maruz kalmış yapı hedefleri için hızlı hasar analizi yapılması konusunda tercih edilen metottur. Bu tezde, dış patlama yüküne maruz kalmış köprü tipi yapılar için yeni bir hasar hesaplama aracı tek serbestlik dereceli sistem yaklaşımı kullanılarak geliştirilmiştir. Örnek olay incelemesi, farklı kesit alandaki iki betonarme kolon üzerinde yapılmıştır. Geliştirilen hasar hesaplama aracının doğrulanması, sonlu eleman çözüm programı AUTODYN ve tek serbestlik derece yöntemini kullanan RC BLAST programının sonuçlarının karşılaştırılması ile yapılmıştır. AUTODYN analizlerinde hasar değerlendirmesi yapılırkenherhangi bir kesit alan üzerinde erozyona uğramamış elemanları varlığı kontrol edilir. Tüm kesit alan boyunca elemanlar erozyona uğramışsa, yapının artık yük taşıyamacağı varsayılmıştır. Sonuçlara bakıldığında, geliştirilen hesaplama aracı ve RC BLAST programının kolonu başarısızlığa uğratacak patlayıcı ağırlığı hesaplamasında yakın sonuçlar verdiği görülmüştür. Ayrıca, AUTODYN analizlerindeki gelen dalga basınç değerleri ile geliştirilen kodun basınç değerleri aynı değere getirildiğinde, kolonu başarısızlığa uğratacak patlayıcı ağırlığı hesaplamasında geliştirilen kodun ve AUTODYN programının önemli ölçüde uyumlu geldiği görülmüştür.

Thesis Details

Damage analysis and assessment in bridge like structures due to high explosive blast load = Patlama yükünün köprü tipi yapılar üzerinde oluşturduğu hasarın hesaplanması ve değerlendirilmesi

Authors: Erdolu, Ömer

Publisher: Orta Doğu Teknik Üniversitesi

Main Topics: Engineering & applied operations | Military & nautical engineering | Civil engineering

Document Type: Thesis

Program Type: Master

Publication Date: 12/2015

Document Language: English

Document ID (Org No.): 2000301447