An Artificial Neural Network Model for Moment-Curvature Relationship of RC Columns Subjected to Biaxial Bending

Yapı sistemlerin doğrusal olmayan analizinde kesit analizi, önemli bir yer tutar. Betonarme kesitlerin analizi, çok sayıda değişkene ve doğrusal olmayan malzeme modeline bağlı olarak, karmaşık iterasyon yöntemleriyle gerçekleştirilir. Bu nedenle, moment-eğrilik bağıntısının el hesabıyla yapılması pratik değildir. Kesit analizi yapabilen programların ortaya çıkmasıyla ve bazı programlara da kesit analizi yapabilme özelliği eklenerek bu sorun bir ölçüde çözümlenmiştir. Bu çalışmada, eksenel yük ve eğik eğilme etkisindeki betonarme dikdörtgen kesitlerin analizini gerçekleştirebilen bir program geliştirilmiştir. Bu programla farklı kesit özelliklerine sahip kolonların kesit analizi gerçekleştirilmiş ve moment-eğrilik ilişkileri belirlenmiştir. Bu ilişkiler pekleşmesiz ikili doğrusal moment-eğrilik ilişkisine dönüştürülmüştür. Bu ilişki kullanılarak; kesitin akma eğriliği, göçme eğriliği ve akma momenti belirlenmiştir. Bu bilgiler ışığında, girdi ve çıktı parametreleri kullanılarak bir YSA modeli eğitilmiştir. Eğitimin ardından, analitik ve YSA modeli karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, eğik eğilme altındaki dikdörtgen kesitli betonarme kolonların moment-eğrilik ilişkisini belirleyebilen YSA modeli önerilmiştir.
Cross-section analysis have an important place in nonlinear analysis of building systems. Analysis of reinforced concrete (RC) sections is carried out by complex iteration methods, depending on a large number of variables and nonlinear material models. Therefore, it is not practical to perform the moment-curvature relation by hand calculation. This problem has been solved to some extent with the development of discrete softwares performing cross section analysis, and the upskill to perform cross section analysis of some softwares. In this paper, a program has been developed that can analyze RC rectangular sections under the effect of axial load and biaxial bending. With this program, cross-section analysis of columns with varying cross-section properties was performed and moment-curvature relations were determined. These relations were transformed into a bi-linear moment-curvature relationship ignoring strain-hardening effect. Then yield curvature, failure curvature, and yield moment of the cross section were determined using these relationship. In the light of these data, an ANN model was trained by using input and output parameters. The results of analytical and the trained ANN model were compared. As a result, an ANN model is proposed to determine the relation of the moment-curvature of RC rectangular columns under biaxial bending.