Ferde falazott hidak mechanikájának diszkrételemes vizsgálata

Erre a témakiírásra nem lehet jelentkezni.
Nyilvántartási szám: 
15/13
Témavezető neve: 
Témavezető e-mail címe:
bagi.katalin@emk.bme.hu
A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése: 

Európa és Amerika mai közlekedési infrastruktúrájának alapvető részét képezik a (főként a XIX. században épült) falazott kőhidak. Ezen szerkezetekre ható forgalmi terhek jóval felülmúlják azokat a hatásokat, amelyekkel építésük idején számoltak, így a megnövekedett igénybevételekre való ellenőrzésük és szükség szerinti megerősítésük ma fontos és gyakori mérnöki feladat.
A falazott kőhidak jelentős része nem derékszögben halad az áthidalni kívánt akadály (folyó, út, stb.) felett, hanem a híd tengelye és homlokfalai a merőlegestől eltérő szöget alkotnak a támaszok vonalával. Az eltérés („a híd ferdesége”) szokásosan kisebb mint 45°. A ferdeség mértéke jelentősen befolyásolhatja a híd mechanikai viselkedését, de míg az egyenes hidak teherbírás-vizsgálatára már jól kidolgozott elméleti és numerikus eljárások állnak rendelkezésre, a ferde hidak számítását ma még többnyire az azonos fesztávú egyenes hidak vizsgálata alapján, a teherbírást csökkentő (elméletileg nem megalapozott) korrekciós tényezők segítségével végzik.
A PhD téma keretében a következő kérdések tisztázása a cél:
(1) A jelenleg létező (igen kisszámú) tapasztalat arra utal, hogy az építés módjától, a geometria kialakításától függően a ferdeség akár jelentősen növelheti is a teherbírást. Hogyan befolyásolják az építés módja és a geometriai arányok az önsúllyal, illetve hasznos teherrel szembeni viselkedést?
(2) A támaszmozgásokra való viselkedés elemzése

szintén fontos feladat, ívekre és teljes hidakra egyaránt.
(3) Többnyílású hidak esetén az egymást követő ívek, illetve a további szerkezeti elemek (háttöltés, homlokfal, pályatest, stb.) egymásra hatása hogyan befolyásolja a teherbírást, statikai terhek és támaszmozgások esetén?
A vizsgálatok elvégzéséhez háromdimenziós diszkrét elemes szoftver (3DEC) és szükség esetén klasszikus végeselemes szoftver (ANSYS) áll rendelkezésre.

A téma meghatározó irodalma: 
  • Fox, C., 1836. On the Construction of Skew Arches. Architectural Magazine, III.. kötet, pp. 251-260.
  • Sang, E., 1840. An Essay on the Construction of Oblique Arches. The Civil Engineer and Architectural Journal, pp. 232-235.
  • Nicholson, P., 1839. The Guide to Railway Masonry. London: John Weale.
  • Melbourne C, Hodgson JA, 1995. The behaviour of skewed brickwork arch bridges. In: Arch Bridges, Thomas Telford, 309-320
  • Sarhosis, V., Oliveira, D., Lemos, J. & Lourenco, P., 2014. The effect of skew angle on the mechanical behaviour of masonry arches. Mechanics Research Communications, 61. kötet, pp. 53-59.
  • Lemos, J., 2007. Discrete Element Modeling of Masonry Structures. International Journal of Architectural Heritage, 1:2., pp. 190-213.
  • Bagi, K. 2013. Fundaments of the Discrete Element Method. Lecture Notes, Department of Structural Mechanics, TU Budapest
  • Lemos, J.V. (2016): The basis for masonry analysis with UDEC and 3DEC. In: Computational Modeling of Masonry Structures Using the Discrete Element Method, eds. Sarhosis, Bagi et al, IGI Global
A téma hazai és nemzetközi folyóiratai: 
  • International Journal of Architectural Heritage (IF_2013=0,714)
  • Computers and Structures (IF_2013=2,178)
  • Engineering Structures (IF_2013=1,767)
  • International Journal of Solids and Structures (IF_2013=2,035)
  • Mechanics Research Communications (IF_2013=1,495)
  • Journal of Engineering Mechanics (IF_2013=1,173)
  • Magyar Építőipar
  • TMS (Transactions of The Masonry Society)
  • International Journal of Masonry Research and Innovation
  • Open Construction and Building Technology Journal (open)
A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja: 
  • Bagi, Katalin: On the concept of jammed configurations from a structural mechanics perspective, GRANULAR MATTER 9: (1-2) pp. 109-134. (2007)
  • Kuhn MR; Bagi K: Specimen Size Effect in Discrete Element Simulations of Granular Assemblies, JOURNAL OF ENGINEERING MECHANICS 135: (6) pp. 485-492. (2009)
  • Tóth A R; Orbán Z; Bagi K: Discrete element analysis of a stone masonry arch, MECHANICS RESEARCH COMMUNICATIONS 36: pp. 469-480. (2009)
  • Bagi K: When Heyman’s Safe Theorem of rigid block systems fails: Non-Heymanian collapse modes of masonry structures, INTERNATIONAL JOURNAL OF SOLIDS AND STRUCTURES 51: (14) pp. 2696-2705. (2014)
  • Simon J; Bagi K: Discrete element analysis of the minimum thickness of oval masonry domes, INTERNATIONAL JOURNAL OF ARCHITECTURAL HERITAGE (eISSN: 1558-3066) Paper 10.1080/15583058.2014.996921. (2015)
A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye: 
  • Tóth A R; Orbán Z; Bagi K: Discrete element analysis of a stone masonry arch, MECHANICS RESEARCH COMMUNICATIONS 36: pp. 469-480. (2009)
  • Bagi K: When Heyman’s Safe Theorem of rigid block systems fails: Non-Heymanian collapse modes of masonry structures, INTERNATIONAL JOURNAL OF SOLIDS AND STRUCTURES 51: (14) pp. 2696-2705. (2014)
  • Simon J; Bagi K: Discrete element analysis of the minimum thickness of oval masonry domes, INTERNATIONAL JOURNAL OF ARCHITECTURAL HERITAGE (eISSN: 1558-3066) Paper 10.1080/15583058.2014.996921. (2015)
  • Gábor Lengyel; Katalin Bagi: Numerical analysis of the mechanical role of the ribs in groin vaults, COMPUTERS & STRUCTURES 158: (1) pp. 42-60. (2015)
  • Szakály F; Hortobágyi Zs; Bagi K: Discrete Element Analysis of The Shear Resistance of Planar Walls with Different Bond Patterns, OPEN CONSTRUCTION & BUILDING TECHNOLOGY JOURNAL 10: pp. 190-202. (2016)

A témavezető eddigi doktoranduszai

Chen Shipeng (2018//)
Lengyel Gábor (2013/2016/2018)
Státusz: 
visszavont