Finite element analysis of temperature distribution in precast concret girders subjected to thermal loads
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Genel olarak mevcut olan köprü tasarım standartları, güneş ışınları ve hava sıcak-lıklarındaki farklılıklardan dolayı oluşabilecek muhtemel sıcaklık etkilerini kontrol etmek için özel öneriler sunmaktadırlar. Bu çalışmada, güneş ışınları, hava sıcaklığı ve rüzgar hızının günlük değişimlerinden dolayı öndökümlü betonarme köprü kesit-lerindeki sıcaklık dağılımları ve sıcaklık farklılıklarını incelemek için, sonlu elemanlar ısıl analizleri yapılmıştır. Önerilen sonlu elemanlar modeli literatürdeki deneysel sonuçlarla doğrulanmıştır ve sonlu elemanlar sonuçları ile deneysel sonuçlar arasında iyi bir uyum gözlemlenmiştir. Daha sonra doğrulanan bu sonlu elemanlar modeli Gaziantep, Türkiye'deki 30 yıllık meteorolojiden alınan verilerdeki aşırı sıcaklık yüklerini zamana bağlı sıcaklık dağılımlarını ve değişimlerini hesaplamak için kullanılmıştır. Gaziantep'teki tahmin edilen maksimum düşey sıcaklık değişimleri ve mevcut olan dört değişim modeli sonuçları arasında karşılaştırmalar yapılmıştır. Karşılaştırmalar göstermektedir ki, ufak iyileştirmeler ile mevcut AASHTO sıcaklık değişim modeli, Gaziantep'teki aşırı durumları yansıtmak için kullanılabilir.Anahtar Kelimeler: sonlu elemanlar analizi, öndökümlü betonarme köprü, güneş ışınımları, sıcaklık değişimleri, ısıl yüklemeler. In general, the present bridge design codes introduce special provisions to control the possible effects of thermal loads that results from solar radiation and variation in air temperature. In this research, a thermal finite element analysis was conducted to study the temperature distributions and temperature gradients in precast concrete bridge girders under the effect of the daily variations of solar radiation, air tempera-ture and wind speed. The proposed finite element model was verified with experi-mental results from literature, in which good agreement was found between the finite element results and the experimental records. The finite element model was then used to study the time dependent temperature variations and vertical temperature gradients for extreme thermal loads in Gaziantep, Turkey, in which weather stations was installed and climate records for more than 30 years were utilized. Comparisons were made between the predicted maximum vertical temperature gradient for the case of Gaziantep extremes and four available gradient models. The comparisons showed that with minor modifications, the current AASHTO temperature gradient model can be used to simulate Gaziantep extreme conditions.Keywords: finite element analysis, precast concrete girder, solar radiation, tempera-ture gradient, thermal loads.
Collections