An investigation of accuracy of inertial interaction analyses with frequency-independent impedance coefficients
Frekans-bağımsız empedans katsayıları ile yapılan atalet etkileşimi analizlerinin doğruluğu üzerine bir inceleme
- Tez No: 181627
- Danışmanlar: DOÇ.DR. BAHADIR SADIK BAKIR, YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA TOLGA YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Deprem Mühendisliği, Civil Engineering, Earthquake Engineering
- Anahtar Kelimeler: Zemin-yapı etkilesimi, atalet etkilesimi, temel empedansı, Soil-structure interaction, inertial interaction, foundation impedance
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Zemin ve yapı arasındaki atalet etkilesimi, temellerin esnekligi sebebiyle yapının dinamik tepki özelliklerinde degisime sebep olabilir. Yapıyı çevrelen zeminlerin esnekligi ve enerji sönümleme yetenegi, yapı salınımlarının peryodunun uzamasına ve sönümlemesinin belirgin sekilde artmasına sebep olabilir. Atalet etkilesimi analizleri, literatürde degisik zemin kosulları ve temel tipleri için verilen frekans-bagımlı temel empadans katsayıları kullanılarak gerçeklestirilebilir. Ancak, bu tip analizlerin frekans uzayında gerçeklestirilmeleri gerektiginden, sadece lineer yapısal davranıs söz konusu oldugunda kullanılabilirler. Diger taraftan, sabit bir uyarım frekansı kabul edilerek, esdeger frekans-bagımsız temel direnç katsayıları hesaplanabilir. Bu çalısmada, ampirik denklemler veya mod analizi ile elde edilebilecek sabit temel üzerindeki yapının dogal frekansının, empedans formüllerindeki uyarım frekansı teriminin yerine konabilecegi kabul edilmistir. Ortaya çıkan hesap hatası, frekans-bagımlı ve frekans-bagımsız temel direnç katsayıları kullanılarak incelenmistir. Analizlerde, tek serbestisi olan lineer salıngaç yapı tepkisinin modellenmesi için kullanılmıstır. Elastik yarı-uzay üzerinde yer alan rijit disk temelin frekans-baglı direnci az sayıdaki ayrık elemanlar ile modellenmistir. Hesaplar 72 ivme kaydı kullanılarak frekans uzayında gerçeklestirilmistir. Sonuç olarak, atalet etkilesimi etkilerinin orta derecede oldugu durumlarda, sabit temel üzerindeki yapının dogal frekansının etkin uyarım frekansı olarak kullanılabilecegi sonucuna varılmıstır. Yapı tepkisi için esdeger-lineer yaklastırması kullanılarak, bu sonucun dogrusal olmayan yapı davranısının incelendigi durumlar için de geçerli oldugu görülmüstür. Ancak, atalet etkilesiminin yapı tepkisi üzerindeki etkisinin daha asırı oldugu durumlarda, esnek temel üzerinde yer alan yapının dogal frekansının hesapta kullanılmasının daha uygun olacagı görülmüstür. Bu frekans degerinin hesabı, temel direnç katsayılarına baglı olması sebebi ile, iteratif bir yaklasım gerektirir.
Özet (Çeviri)
The inertial interaction between the soil and structure alters dynamic response characteristics of a structure due to foundation deformability, such that the flexibility and energy dissipation capability of surrounding soil may lead to a significant increase in period and damping of structural oscillations. The inertial interaction analyses can be accomplished through utilisation of frequency dependent foundation impedance coefficients that are reported in literature for various soil conditions and foundation types. However, such analyses should be performed in frequency domain, and applicable to only cases that linear structural response is considered. Alternatively, equivalent frequencyindependent foundation impedance coefficients can be employed, such that a constant excitation frequency is assumed in calculation of these coefficients. In this study, it is assumed that the fundamental frequency of a fixed-base structure, which can be obtained through employing available empirical relationships or a modal analysis, can be substituted for excitation terms in impedance expressions. The error induced in calculation of peak structural distortions is investigated through comparisons of structural response due to v frequency-dependent and frequency-independent foundation impedance coefficients. For analyses, a linear single-degree of freedom oscillator is considered for modeling the structure. The frequency-dependent impedance of a rigid disk foundation resting on elastic halfspace is simulated by a limited number of discrete elements. The response calculations are performed in frequency domain, through employing 72 acceleration records. It is concluded that, the natural frequency of fixed-base building can be considered as effective excitation frequency for calculation of foundation impedance coefficients, when the effect of inertial interaction on structural response is moderate. Through employing equivalent-linear approximation for the structural response, it is shown that the conclusion is also valid in cases that nonlinear structural response is considered. However, when the inertial interaction has more profound effects on the structural response, the use of natural frequency of flexible-base structure, which is calculated iteratively due to its dependence on foundation-impedance factors is recommended.
Benzer Tezler
- Aeroelastic analysis of variable-span morphing wing
Kanat açıklığı değiştirilebilen bir uçak kanadının aeroelastik analizi
DAMLA DURMUŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ORHAN KAYA
- Constitutive and numerical modeling of hydro-mechanically coupled behavior of unsaturated soils
Doygun olmayan zeminlerin hidro-mekanik bağlaşık davranışının bünyesel ve sayısal modellenmesi
MUSTAFA MERT EYÜPGİLLER
Doktora
İngilizce
2025
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BARIŞ CAN ÜLKER
- Ters-dönüşlü pervane sistemlerinde hidroakustik etkileşim
Hydroacoustic interaction on contra-rotating propeller systems
ÇAĞATAY SABRİ KÖKSAL
Doktora
Türkçe
2022
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN KORKUT
- A deep neural network methods to predict aeroelastic responses of a shape memory alloy hysteretic springs based typical airfoil section
Şekil hafıza alaşımlı histeretik yay içeren tipik bir kanat kesitinin aeroelastik tepkilerinin tahmini için derin sinir ağı yöntemleri
OSMAN DAĞLI
Doktora
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ORHAN KAYA
- Moment aktaran I-Enkesitli kiriş – zayıf eksen H-Enkesitli kolon birleşimlerinin tekrarlı yükler altında doğrusal olmayan davranışı
Nonlinear behavior of moment-resisting I-Beam – to – weak axis H-Column connections subjected to cyclic loading
KUTAY KUTSAL
Doktora
Türkçe
2025
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CÜNEYT VATANSEVER