Robbantásnak kitett szerkezetek dinamikai analízise és a progresszív összeomlás vizsgálata

Nyilvántartási szám: 
18/26
Témavezető neve: 
Témavezető e-mail címe:
vigh.laszlo.gergely@emk.bme.hu
A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése: 
Az egyre növekvő számú, szándékos robbantásnak vagy véletlen robbanásnak kitett középület, valamint a terrorista cselekmények területi terjedése és az ehhez kapcsolódó biztonsági intézkedések erősödése nyomán az ipari létesítmények véletlen robbanása mellett a középületek robbantásra való méretezésének igénye egyre erősebben jelentkezik. Azonban a jelenlegi civil szabványok, így az Eurocode sem ad megfelelő analízis és méretezési eljárást robbantás esetére. 
A robbantás/robbanás egy komplex nemlineáris dinamikai áramlási-szerkezeti folyamat. További specialitás, hogy az anyagi viselkedésben megjelenik a terhelési sebességtől való függés. Következésképpen, különösen fontos olyan egyszerűsített, a hétköznapi tervezésben is alkalmazható analízis és méretezési  módszerek kidolgozása, melyekkel a robbanási hatás jól megbecsülhető. Léteznek egyszerűsített eljárások, pl. az általánosított egyszabadságfokú rendszer alkalmazása; azonban ezen módszerek korlátossága miatt napjainkban új irányvonal jelent meg fejlett matematikai modellek alkalmazása képében.
A szeizmikus analízisben, a szerkezetek földrengésre való viselkedésében, válaszában és az azt befolyásoló tényezőkben nagy hasonlóságot lehet felfedezni. Cél, hogy megvizsgáljuk a szeizmikus analízishez és méretezéshez alkalmazott eszközök, eljárások alkalmazhatóságát robbantás esetére. További cél, hogy nagyszámú archetípusszerkezet szimulációját hajtsuk végre, különös tekintettel a progresszív összeomlás vizsgálatára, és ezen keresztül felismerjük a biztonságos szerkezeti konfigurációkat, és a koncepcionális tervezés, valamint a méretezési eljárások alapjait fektessük le. 
 
A javasolt téma az alábbi részfeladatok végrehajtását igényli:
    1) Irodalomkutatás. 
    2) Kísérleti program kidolgozása és végrehajtása (ha lehetséges) vagy a kísérleti szakirodalom feldolgozása, elsősorban a sebességfüggő anyagtulajdonságok jellemzésére.
    3) A szeizmikusanalízis-módszerek alkalmazhatóságának vizsgálata.
    4) Fejlett matematikai modellek alkalmazhatósága. 
    5) Archetípus épületek definiálása.
    6) Az archetípus szerkezetek numerikus modell fejlesztése.
    7) Az archetípus szerkezetek robbantási analízise, különböző szkenáriókra, különös tekintettel a progresszív összeomlás vizsgálatára.
    8) Koncepcionális tervezéshez javaslatok, méretezési eljárások fejlesztése és javaslat a további szükséges kutatásokat illetően.

 

A téma meghatározó irodalma: 
1. Nassr, A. A., G. Razaqpur, M. J. Tait, M. Campidelli, and S. Foo. (2013). “Strength and Stability of Steel Beam Columns Under Blast Load.” International Journal of Impact Engineering 55: 34_48
2. Nassr, A.A. Razaqpur, A.G. Tait, M.J. Campidelli, M. & Foo, S. (2011). Experimental Performance of Steel Beams under Blast Loading, ASCE’s J. Perform. Constr. Facilities, 26(5): 600-619.
3. Departments of the Army, The Navy and the Air Force (DOANAF). (1990). Structures to Resist the Effects of Accidental Explosions. Department of The Army Technical Manual TM 5- 1300, Department of the Navy Publication NAVFAC P- 397, Department of the Air Force Manual AFM 88-22. Washington, DC: Departments of the Army, the Navy and the Air Force.
4. Amy Coffield and Hojjat Adeli, (2014). An investigation of the effectiveness of the framing systems in steel structures subjected to blast loading, Journal of Civil Engineering and Management, DOI:10.3846/13923730.2014.986667
5. Astarlioglu, S., T. Krauthammer, D. Morency, and T. P. Tran. (2013). “Behavior of Reinforced Concrete Columns Under Combined Effects of Axial and Blast-Induced Transverse Loads.” Engineering Structures 55: 26_34.
A téma hazai és nemzetközi folyóiratai: 
1. International Journal of Impact Engineering 
2. Engineering Structures
3. Journal of Constructional Steel Research
4. Magyar Építőipar
5. Repüléstudományi Közlemények
A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja: 
1. Vigh László Gergely, Zsarnóczay Ádám, Balogh Tamás. Eurocode conforming design of BRBF – Part I: Proposal for codification. JOURNAL OF CONSTRUCTIONAL STEEL RESEARCH 135: pp. 265-276. (2017)
 
2. Zsarnóczay Ádám, Vigh László Gergely. Eurocode conforming design of BRBF – Part II: Design procedure evaluation. JOURNAL OF CONSTRUCTIONAL STEEL RESEARCH 135: pp. 253-264. (2017)
 
3. Simon J, Vigh LG. Seismic Reliability Assessment of Typical Road Bridges in Hungary. JOURNAL OF EARTHQUAKE ENGINEERING 21: pp. 1-29. (2017)
 
4. Balogh T, Vigh LG. Complex and comprehensive method for reliability calculation of structures under fire exposure. FIRE SAFETY JOURNAL 86: pp. 41-52. (2016)
 
5. Simon József, Vigh László Gergely. Seismic fragility assessment of integral precast multi-span bridges in areas of moderate seismicity. BULLETIN OF EARTHQUAKE ENGINEERING 14:(11) pp. 3125-3150. (2016)
A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye: 
1. Román Zs, Kiss R M, Vígh L G. Az épületeken kívüli robbantások tervezési követelményei. MAGYAR ÉPÍTŐIPAR 60:(4) pp. 129-134. (2010)
 
2. Román Zsolt, Vigh László Gergely. Acélszerkezetű irodaház tervezése külső robbanásteherre. REPÜLÉSTUDOMÁNYI KÖZLEMÉNYEK (1997-TŐL) XXIV:(2) pp. 142-155. (2012)
 
3. Zsarnóczay Ádám, Vigh László Gergely. Eurocode conforming design of BRBF – Part II: Design procedure evaluation. JOURNAL OF CONSTRUCTIONAL STEEL RESEARCH 135: pp. 253-264. (2017)
 
4. Vigh László Gergely, Zsarnóczay Ádám, Balogh Tamás. Eurocode conforming design of BRBF – Part I: Proposal for codification. JOURNAL OF CONSTRUCTIONAL STEEL RESEARCH 135: pp. 265-276. (2017)
 
5. Vigh L G, Deierlein G G, Miranda E, Liel A B, Tipping S. Seismic performance assessment of steel corrugated shearwall system using non-linear analysis. JOURNAL OF CONSTRUCTIONAL STEEL RESEARCH 85: pp. 48-59. (2013)

A témavezető eddigi doktoranduszai

Eduardo Charters (2014/2018/2019)
Balogh Tamás (2013/2016/2018)
Simon József (2012/2015/2016)
Zsarnóczay Ádám (2010//2014)
Nyírõ Zsolt (2009//)
Státusz: 
elfogadott