Çok katlı betonarme yapılarda operasyonel modal analiz uygulaması üzerine sensör optimizasyonu
Sensor optimization on the application of operational modal analysis in multi-storey reinforced concrete buildings
- Tez No: 1011926
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DİLEK OKUYUCU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Betonarme yapılar, Dinamik davranış, Kablosuz sensör ağları, Operasyonel modal analiz, Reinforced concrete structures, Dynamic behavior, Wireless sensor networks, Operational modal analysis
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erzurum Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması kapsamında, çok katlı betonarme (BA) yapılarda ivmeölçer sensör yerleşim stratejilerinin operasyonel modal analiz (OMA) uygulaması ile modal parametrelerin doğru ve güvenilir şekilde belirlenmesindeki etkisi değerlendirilmiş; farklı sensör konfigürasyonlarının performansı karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bu doğrultuda, sınırlı ölçüm noktası ile maksimum bilgi elde etmeyi hedefleyen sensör optimizasyonunun, OMA sonuçlarının doğruluğu üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Farklı kat yüksekliklerine ve taşıyıcı sistem özelliklerine sahip betonarme yapıların teorik ve deneysel modal parametreleri karşılaştırılmış ve deneysel veriler kullanılarak teorik modeller kalibre edilmiştir. Sensör yerleşimlerinin modal parametrelerin belirlenmesindeki başarısı ve operasyonel modal analiz yönteminin yapım kalitesi üzerindeki tayini etkisi değerlendirilmiştir. Ayrıca hem bir ampirik bağıntı önerilerek hem de farklı makine öğrenmesi yöntemleri ile BA yapıların doğal titreşim periyotları tahmin edilmiş ve XGBoost yöntemi ile yapısal parametrelerin doğal titreşim periyotları üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sonuçlar, teorik ve deneysel periyotlar arasında önemli farklar bulunduğunu ve bu farkın büyük ölçüde dolgu duvar etkisinin teorik modellerde ihmal edilmesinden kaynaklandığını göstermiştir. Dolgu duvarların modele dahil edilmesi ile bu farkın belirgin şekilde azaldığı görülmüştür. Sensör konfigürasyonlarının genel olarak öteleme modlarını başarıyla belirleyebildiği, ancak burulma modlarında sınırlı performans gösterdiği tespit edilmiştir. Makine öğrenmesi analizleri, veri temelli yaklaşımların yapıların doğal titreşim periyotlarının tahmininde yüksek doğruluk sağladığını ortaya koymuştur. Ayrıca yapı yüksekliğinin hakim titreşim periyodu üzerinde en etkili parametre olduğu belirlenmiştir. Bununla birlikte, benzer özelliklere sahip yapılarda dahi deneysel sonuçlar arasındaki farklılıklar, operasyonel modal analiz yönteminin yapım kalitesinin değerlendirilmesinde etkin bir araç olduğu gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis evaluates the effect of accelerometer sensor placement strategies on the accurate and reliable identification of modal parameters in multi-storey reinforced concrete (RC) structures using Operational Modal Analysis (OMA), and comparatively examines the performance of different sensor configurations. In this context, the influence of sensor optimization, which aims to obtain maximum information with a limited number of measurement points, on the accuracy of OMA results is investigated. Theoretical and experimental modal parameters of RC structures with varying storey heights and structural system characteristics are compared, and theoretical models are calibrated using experimental data. The effectiveness of sensor placements in determining modal parameters, as well as the capability of the OMA method in assessing construction quality, is also evaluated. Furthermore, the fundamental periods of RC structures are estimated both through a proposed empirical relationship and by employing various machine learning methods, and the effects of structural parameters on these periods are analyzed using the XGBoost method. The results indicate that significant differences exist between theoretical and experimental periods, primarily due to the neglect of infill wall effects in theoretical models, and that incorporating infill walls into the models substantially reduces these discrepancies. It is also determined that sensor configurations generally perform well in identifying translational modes, whereas their performance in capturing torsional modes remains limited. Machine learning analyses demonstrate that data-driven approaches can achieve high accuracy in predicting the fundamental periods of structures. Moreover, building height is identified as the most influential parameter affecting the fundamental period. Finally, the variations observed in experimental results even among structurally similar buildings indicate that the OMA method can serve as an effective tool for evaluating construction quality.
Benzer Tezler
- Güçlendirme yapılacak betonarme bir binanın operasyonel modal analiz tekniği ile dinamik karakteristiklerinin belirlenmesi
Determining the dynamic characteristic of a strengthened rc structure with operational modal analysis technique
AYÇA AKBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZLEM ÇALIŞKAN
- Çok katlı betonarme yapıların yapım kalitesi kontrolünün operasyonel modal analiz yöntemi ile değerlendirilmesi
Evaluation of construction quality control of multi-storey reinforced concrete structures by operational modal analysis
GÖKÇE KAAN SAVAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiErzurum Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DİLEK OKUYUCU
- Relationship between the seismic resistance capacity and the expected total life-cycle environmental impact of an RC building
Betonarme bir binanın deprem dayanımı ve kullanım ömrü boyunca ortaya çıkan toplam çevresel etki arasındaki ilişki
MEHMET ORUÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UFUK YAZGAN
- Hasarlı bir betonarme acil durum su kulesinin hasar sebeplerinin incelenmesi, onarımı ve saha deneyleri ile kontrolü
Assessment, repair and in-situ experimental investigation of a damaged reinforced concrete emergency water tower
ALİ NAKİ ŞANVER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
- Mevcut bir betonarme binanın TBDY 2018'e göre deprem performansının belirlenmesi ve güçlendirme önerileri
Seismic performance assessment of an existing reinforced concrete building and strengthening proposals according to TBDY 2018
İBRAHİM SAİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiIsparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET KEVSER DERDİMAN