Naslov Utjecaj ponašanja vijčanih priključaka na potresni odziv čeličnih okvira
Naslov (engleski) Influence of bolted joints behaviour on seismic response of steel frames
Autor Paulina Krolo
Mentor Davor Grandić (mentor)
Mentor Mladen Bulić (komentor)
Član povjerenstva Adriana Bjelanović (predsjednik povjerenstva)
Član povjerenstva Mladen Bulić (član povjerenstva)
Član povjerenstva Davor Skejić (član povjerenstva)
Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj Sveučilište u Rijeci Građevinski fakultet Rijeka
Datum i država obrane 2017-03-03, Hrvatska
Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana TEHNIČKE ZNANOSTI Građevinarstvo
Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC ) 624/625 - Građevinarstvo. Građevinsko inženjerstvo i tehnika. Građevinska tehnika kopnenog prometa (ceste, željeznice)
Sažetak U doktorskom radu izrađen je matematički model histerezne anvelope priključka s
obostrano produljenom čelnom pločom u vijčanoj izvedbi. Model histerezne anvelope
razvijen je s ciljem što realnije procjene ponašanja čeličnih okvira u potresu primjenom
nelinearne statičke metode. Modelom su definirani omjeri između monotonih svojstava
priključaka i svojstava priključaka pri cikličkom deformiranju. Definirani omjeri određeni
su kao funkcija dvaju parametara; debljina čelne ploče i vertikalni razmak između
redova vijaka na čelnoj ploči. Ponašanje okvira dobiveno primjenom novog modela
histerezne anvelope priključka uspoređeno je s ponašanjem okvira koji uzima u obzir
monotona svojstva priključaka. Rezultati nelinearnih dinamičkih proračuna na realne
potrese primijenjeni su za verifikaciju rezultata ponašanja okvira dobivenih
nelinearnom statičkom metodom. Svojstva priključaka pri nelinearnim dinamičkim
proračunima modelirana su primjenom modificiranog Richard-Abbottovog modela koji
uzima u obzir degradaciju čvrstoće i krutosti te problem uštipnuća histereznih petlji.
Za definiranje ponašanja priključka pod utjecajem potresnog djelovanja, izrađeni su
numerički modeli primjenom metode konačnih elemenata. Modeli obuhvaćaju
geometrijsku i materijalnu nelinearnost osnovnih dijelova priključka, prednapinjanje
vijaka te kontakte između spojenih elemenata. Model je verificiran s rezultatima
laboratorijskih ispitivanja dostupnih u literaturi.
Provedena su laboratorijska ispitivanja europskih mekih čelika S275 i S355 s ciljem
utvrđivanja cikličkih svojstava. Kako bi se simulirao učinak promjenjivih deformacija
koje su prisutne pri djelovanju potresa, odabran je eksperimentalni program po kojemu
su provedena ciklička ispitivanja aksijalnim opterećivanjem uzoraka uz kontrolu
pomaka pomične grede ispitnog stroja. Za dobivena ciklička svojstva priključaka
provedena je kalibracija parametara prema Chabocheovom modelu koji uzima u obzir
izotropno-kinematičko očvršćivanje čelika. Nakon dostizanja vlačne čvrstoće pri
cikličkom djelovanju, modelirano je i oštećenje materijala s modelom loma. Ovakav
model materijala koji obuhvaća očvršćivanje, degradaciju čvrstoće i krutosti te model
oštećenja prvi put je ugrađen u model priključka.
Sažetak (engleski) A new mathematical model of hysteresis envelope of extended end-plate bolted beamto-
column joint was developed in this doctoral thesis. The realistic assessment of steel
moment resisting frame behavior under earthquake action by using a nonlinear static
analysis was the main goal of this hysteresis envelope model. The model defined the
ratio between the monotonic and cyclic behavior of the joint. The ratios are defined as
a function of two parameters; the thickness of the end-plate and the vertical spacing
between bolt rows at the end-plate. Moment resisting frame behavior obtained by using
the new model of hysteresis envelope of the joint was compared with moment resisting
frame behavior which takes into account the monotonic properties of joints. The
nonlinear dynamic analysis of frames under real earthquake by using time histories
was served as a verification method. A modified Richard-Abbott model that takes into
account the degradation of strength and stiffness as well as the problem of pinching
used to model the behavior of joint.
In order to define the behavior of beam-to-column joint under earthquake action, a
numerical finite element model was developed. The model takes into account
geometric and material nonlinearities of the elementary parts of joint, preloaded bolts,
and contacts between connected elements. The accuracy of the nonlinear finite
element model was validated by experimental test available in references.
To determine the cyclical properties of European mild steel S275 and S355, the
experimental testing was conducted. To simulate the effect of variable strains which
occurring in the structure under earthquake action, an experimental displacement
control test of specimens was performed. Calibration of steel hardening parameters
was performed following the Chaboche procedure to define the cyclic behavior with
variable strain ranges. The Chaboche model takes into account a combined isotropickinematic
hardening of steel. After the ultimate tensile strength of steel under the cyclic
action was reached, a model of steel takes into account damage initiation and fracture.
Such steel model which includes material hardening, degradation of strength and
stiffness and damage was for the first time applied in the numerical model of joint.
Ključne riječi
model histerezne anvelope priključka
ciklička svojstva čelika
laboratorijska ispitivanja
Chabocheov model
model oštećenja čelika
priključak stupa i grede
potresni proračuni
Ključne riječi (engleski)
hysteresis envelope model of joint
cyclic behavior of steel
laboratory testing
Chaboche model
damage model of steel
beam-to-column joint
seismic analyses
Jezik hrvatski
URN:NBN urn:nbn:hr:157:097488
Projekt Šifra: RC.2.2.06-0001 Naziv: Razvoj istraživačke infrastrukture na kampusu Sveučilišta u Rijeci Voditelj: Nevenka Ožanić Pravna nadležnost: Hrvatska Financijer: EFRR, MZO
Projekt Šifra: 13.05.1.1.01 Naziv: Procjena oštećenja i ojačanje građevinskih konstrukcija Voditelj: Ivana Štimac Grandić Pravna nadležnost: Hrvatska Financijer: UNIRI
Projekt Šifra: 402-01/14-01/11 Naziv: Razvoj konstrukcija povećane pouzdanosti s obzirom na potres Voditelj: Mehmed Čaušević Pravna nadležnost: Hrvatska Financijer: UNIRI
Studijski program Naziv: Građevinarstvo; smjerovi: Hidrotehnika i geotehnika, Mehanika Smjer: Mehanika Vrsta studija: sveučilišni Stupanj studija: poslijediplomski doktorski Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica znanosti, područje tehničkih znanosti (dr. sc.)
URL zapisa u katalogu http://opak.crolib.hr/cgi-bin/unicat.cgi?form=D1570320068
Vrsta resursa Tekst
Opseg 167 str.;30 cm
Način izrade datoteke Izvorno digitalna
Prava pristupa Otvoreni pristup
Uvjeti korištenja
Datum i vrijeme pohrane 2018-10-24 12:54:46