University of Twente Student Theses

Login

Explosies en schaalmodellen: Een onderzoek naar de toepasbaarheid van schaalmodellen in het onderzoek naar het gedrag van een gewapend betonnen ligger onder een hoog dynamische belasting.

Weijnschenk, Sven (2013) Explosies en schaalmodellen: Een onderzoek naar de toepasbaarheid van schaalmodellen in het onderzoek naar het gedrag van een gewapend betonnen ligger onder een hoog dynamische belasting.

[img] PDF
3MB
Abstract:Om belangrijke elementen in constructies te beschermen tegen de dreiging van terroristische aanslagen is het belangrijk om het gedrag van gewapend betonnen elementen te kunnen voorspellen. Met behulp van numerieke modellen is dit mogelijk, echter om deze modellen te valideren zijn experimenten nodig. Experimenten op ware schaal zijn vaak duur en in potentie gevaarlijk , het doen van proeven op schaal is daarbij een uitkomst. In 2011 is een schaalmodel ontwikkeld dat bruikbaar is om het gedrag van een gewapend betonnen ligger op ware schaal bij een statische belasting te voorspellen. In deze scriptie wordt onderzocht of dit schaalmodel ook gebruikt kan worden voor het bepalen van het gedrag bij een hoog dynamische belasting. Dit wordt gedaan door te berekenen en te testen of het mogelijk is om plastische vervorming van het schaalmodel te realiseren met behulp van in Nederland en België beschikbare en toelaatbare ladingsgewichten. Door een sferische explosie met in Nederland en België beschikbare en toelaatbare ladingsgewichten bleek het niet mogelijk om de schaalmodellen plastisch te vervormen. Dit heeft deels te maken met het feit dat de balk een klein oppervlakte heeft waarop de schokgolf zijn druk op kan uitoefenen en deels doordat de hogere reflectie golf snel kan wegebben door de geringe breedte van de balk waarbij er ook diffractie aan de onderkant van de balk optreedt die de doorbuiging van de balk tegenwerkt en daarmee de verhoogde druk door de reflectie op de balk deels of volledig opheft. Ook bleek er bij de sferische explosies dat het meten van vervorming en doorbuiging door middel van hoge snelheidscamera beelden erg complex is door de lichtflits die vrijkomt bij een explosie. Met een tunnel kan wel de gewenste plastische vervorming gerealiseerd worden met een relatief klein ladingsgewicht. De gereflecteerde piekoverdruk in een tunnel valt vrij nauwkeurig te voorspellen met het 1D model van Borgers, de impuls lag echter aanzienlijk lager dan de voorspellingen met volledige reflectie doordat de schokgolf weg kon lekken door imperfecties in de tunnel. Daardoor was doorbuiging van de balken was in alle gevallen lager dan de voorspelde doorbuiging met volledige reflectie en hoger dan de doorbuiging met de invallende druk. Bij deze proefserie bleek dat de balken door de trilling aan bovenzijde op trek worden belast waardoor er plastische vervorming optreedt naar boven toe in plaats van naar onder zoals bij een statische belasting. Een verklaring hiervoor is dat de balk aan de bovenzijde niet voorzien is van trekwapening. Verder vertoont het scheurpatroon gelijkenissen met die uit de literatuur. Geconcludeerd kan worden dat de schaalmodellen gebruikt kunnen worden bij het voorspellen van het gedrag van gewapend betonnen liggers als er gebruik gemaakt wordt van een tunnelconstructie. De tunnelconstructie is nog wel onderhevig aan verbeteringen om de impuls te vergroten.
Item Type:Essay (Bachelor)
Faculty:ET: Engineering Technology
Subject:56 civil engineering
Programme:Civil Engineering BSc (56952)
Link to this item:http://purl.utwente.nl/essays/63949
Export this item as:BibTeX
EndNote
HTML Citation
Reference Manager

 

Repository Staff Only: item control page