Tarihi minarelerde çevresel titreşim testleriyle belirlenen doğal frekanslar için ampirik bağıntılar geliştirilmesi
Development of empirical relationships for natural frequencies determined by ambient vibration tests in historic minarets
- Tez No: 1010816
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERDEM DAMCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tarihi yığma minareler, narin geometrileri, malzeme ve kesit süreksizlikleri ile geleneksel yapım tekniklerinin etkisi altında, dinamik yükler karşısında karmaşık bir davranış sergilemektedir. Bu yapıların güvenilir biçimde modellenebilmesi ve deprem etkileri altında gerçekçi sonuçlar elde edilebilmesi, yapıya özgü dinamik parametrelerin doğru olarak belirlenmesini zorunlu kılmaktadır. Bu doktora çalışmasının temel amacı, tarihi Osmanlı minarelerinin dinamik özelliklerinin deneysel ölçümler ve sayısal analizlerin birlikte değerlendirilmesi yoluyla ortaya konması ve bu bilgilerden yararlanılarak doğal frekanslarının tahminine yönelik ampirik formüllerin hazırlanmasıdır. Çalışma kapsamında seçilen tarihi Osmanlı minareleri üzerinde, tahribatsız deney yöntemlerinden biri olan ortam titreşim ölçümlerine dayalı operasyonel modal analizler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen doğal frekanslar esas alınarak ayrıntılı sonlu eleman modelleri oluşturulmuş, gerçekleştirilen model güncelleme çalışmaları sonucunda minarelere ait global elastisite modülleri belirlenmiştir. Buna ek olarak, literatürde yer alan deneysel modal analiz çalışmalarından elde edilen veriler sistematik biçimde derlenmiş ve tez kapsamında incelenen yapılarla birleştirilerek kapsamlı bir veri tabanı oluşturulmuştur. Hazırlanan veri tabanı kullanılarak, Meta sezgisel optimizasyon yaklaşımlarından biri olan öğretme–öğrenme tabanlı optimizasyon algoritması uygulanmış ve yığma minarelerin birinci ve üçüncü doğal frekanslarının öngörülmesine yönelik, farklı düzeylerde girdi bilgisi içeren ampirik bağıntılar geliştirilmiştir. Geliştirilen bağıntıların deneysel sonuçlarla karşılaştırılması, söz konusu formüllerin yeterli doğruluk düzeyine sahip olduğunu ve mühendislik uygulamalarında pratik olarak kullanılabileceğini ortaya koymuştur. Bu çalışmada elde edilen bulgular, tarihi yığma minarelerin dinamik davranışlarının analitik olarak değerlendirilmesinde deneysel verilerin önemini vurgulamakta; ölçüm yapılmasının mümkün olmadığı durumlarda ise önerilen ampirik bağıntıların, daha güvenilir sayısal analizlerin gerçekleştirilmesine katkı sağlayacağını göstermektedir. Çalışmanın, tarihi yapıların korunmasına yönelik mühendislik yaklaşımlarına ve minare davranışı alanındaki bilimsel çalışmalara özgün katkılar sunması amaçlanmaktadır.
Özet (Çeviri)
Historic masonry minarets exhibit complex structural behavior under dynamic loading due to their slender geometries, material and sectional discontinuities, and the influence of traditional construction techniques. Achieving reliable numerical modeling and realistic seismic performance assessment of such structures requires accurate identification of structure-specific dynamic parameters. The primary objective of this Ph.D. thesis is to determine the dynamic characteristics of historic Ottoman minarets through the combined evaluation of experimental measurements and numerical analyses, and to develop empirical formulas for the estimation of their natural frequencies based on these findings. Within the scope of the study, operational modal analyses based on ambient vibration measurements were conducted on selected historic Ottoman minarets without interrupting their functional use. Detailed finite element models were established using the experimentally obtained natural frequencies, and model updating procedures were performed to identify the global elastic moduli of the minarets. In addition, experimental modal analysis data reported in the literature were systematically compiled and integrated with the data obtained in this study to form a comprehensive database. Using the established database, the Teaching–Learning-Based Optimization algorithm, which is classified as a metaheuristic optimization method, was employed to develop empirical relationships for predicting the first and third natural frequencies of masonry minarets under different levels of input information. Comparisons between the predicted values and experimental results demonstrated that the proposed formulations provide satisfactory accuracy and are suitable for practical engineering applications. The outcomes of this study highlight the significance of experimental data in the analytical evaluation of the dynamic behavior of historic masonry minarets. Moreover, in cases where in-situ measurements cannot be performed, the proposed empirical formulations are shown to contribute to more reliable numerical analyses. The findings are expected to provide original contributions to engineering approaches for the conservation of historic structures as well as to the scientific literature on the behavior of minarets.
Benzer Tezler
- Bursa tarihi yığma minarelerinin dinamik davranışlarının modal analiz yöntemi ile incelenmesi
Investigation of dynamic behaviour of historical masonry minarets with modal analysis method in Bursa
MEHMET HÜDAİ BAŞTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
İnşaat MühendisliğiUludağ Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RAMAZAN LİVAOĞLU
- Bursa tarihi minarelerinin dinamik davranışlarının ve performanslarının incelemesi
Numerical and emprical investigation of dynamic performance of historical masonry minarets in bursa
CAVİT SERHATOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat MühendisliğiUludağ Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAMAZAN LİVAOĞLU
- Tarihi Urfa Ulu Cami minaresinin çevresel titreşim yöntemiyle dinamik özelliklerinin belirlenmesi
Structural dynamic identification of historical Urfa Ulu Mosque minaret using ambient vibration test
ŞEVİN EKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiHarran Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RECEP KADİR PEKGÖKGÖZ
- Tarihi cami ve minarelerin deneysel dinamik karakteristiklerinin belirlenmesi ve restorasyon etkilerinin değerlendirilmesi
Identification of experimental dynamic characteristics of historical mosques and minarets and evaluation of restoration effects
İSMET ÇALIK
Doktora
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALEMDAR BAYRAKTAR
- Erken osmanlı dönemi tarihi minare modelinin sarsma tablası testleri
Shaking table tests of historical minaret model from the early ottoman period
BİRDAL KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEDİNE İSPİR ARSLAN