Geri Dön

Uzamsal çelik uzay yapıların serbest titreşimlerinin ve impulsif yükler altında dinamik davranışlarının incelenmesi

Free vibrations and dynamic response of spotial space structures subjected toimpulsive excitations

  1. Tez No: 39168
  2. Yazar: ZEKİ AY
  3. Danışmanlar: PROF.DR. YALMAN ODABAŞI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1993
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 119

Özet

ÖZET Yapıların dinamik yüklere göre hesabını basitleştir mek için eşdeğer statik yük kavramından yararlanılmakta dır. Eşdeğer statik yükün hesabında ise yapının birinci moduna ait doğal periot alınmaktadır. Doğal periodun, ya pının serbest titreşimlerini inceleyerek hesaplamak uzun işlemler gerektirdiğinden, bundan kaçınmak için, çeşitli ülke şartnamelerinde yaklaşık doğal periot formülleri ve rilmiştir. Verilen bu yaklaşık doğal periot formülleri, sıradan olmayan {kubbeler gibi) yapıların dinamik davra nış analizinde yanlışlıklara sebep olmuştur. Bu nedenle, bu tip yapıların dinamik davranış anali zinin yaklaşık yöntemler yerine, dinamik yöntemlerle ya pılması gerekmektedir. Bu çalışmada, üç ayrı geometriye sahip uzamsal çelik uzay sistem ele alınarak önce serbest titreşimleri incelenmiş sonra buna bağlı olarak impulsive yük altında dinamik davranış analizi gerçekleştirilmiş tir. Böylece bu tip yapıların doğal f rekaslarmm ve dep- lasman-hız-ivme gibi dinamik büyüklüklerin yapının geo- metrisiyle değişimi incelenmeye çalışılmıştır. Bunun için, üç ayrı geometriye sahip uzamsal çelik uzay yapı 2 mesnet tipi, 2 düğüm noktası tipi, 3 basıklık oranı, 2 sönüm oranı, 2 yük tipi esas alınarak toplam 2'/ ayrı yapı da 108 varyasyona göre parametrik bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Diğer taraftan, uzamsal çelik yapıların nonlineer di namik davranış analizi ile ilgili bir çalışmaya rastlan madığından sonuçların ileride lineer ve nonlineer olarak karşılaştırılabilmesi için bu çalışmada problem malzeme ve geometri yönünden lineer kabul edilmiştir. özellikle son Meksika depreminde çelik yapıların, genellikle nonli neer davranış göstererek fonksiyonlarını kaybettiği göz önüne alınırsa, bu tip yapıların nonlineer dinamik davra nışlarının da incelenmesi gerektiğini söylenebilir X11

Özet (Çeviri)

SUMMARY FREE! VIBRATIONS AND DYNAMIC RESPONSE Of SPATIAL STKEL SPACE STRUCTURES SUBJECTED TO IMPULSIVE EXCITATIONS INTRODUCTION Curved structural frames belong to a class of structures where a large proportion of the applied loading is resisted by the axial forces in the members. These type curved frames are called spatial frames. Spatial frames may have two and three dimensions. For example, steel domes whose rigid or hinged joint are spatial steel space structures. These structures one of the oldest and well established structural forms and have been used in architecture since the earliest times they are special interest to engineers as they enclose a maximum omount of space with a minimum surface and have proved to be very economical in terms of consumption of constructional materials. On the other hand, architects and engineers prefer spatial steel space structures for reasons aesthetics and facility in fitting. In structural dynamic, there are two general classes of vibrations free and forced. When free vibration is under consideration, the structure is not subjected to any external excitation (force or support motion) and its motion is governed only by the initial conditions. The system under free vibration will vibrate at one or more of its natural frequencies, which are properties of the dynamical system established by its mass and stiffness distribution. Vibration that takes under the excitation of exte nal forces is called forced vibration when the excitation is oscillatory, the system is forced to vibrate at the excitation frequencies. If the frequeney of excitation coincides with one of the natural frequencies of the system, a condition of RESONANCE is encountered and dangerously large oscillations may result. The failure of major structures such as bridges buldings is an awesome possibility under resonance. Thus, the calculation of the natural frequencies is of major importance in the study of vibrations. On the other hand, in the earthquake or wind response analysis of structures, Equivalent static lateral force is used by xiiiengineers. In the calculation of equivalent static lateral force, dynamic factor is used. Dynamic factor depends on natural period and therefore on natural f requenicies. A natural frequencies are very importance for the calculation of base lateral force. shear force or equivalent static In this study, three types spatial steel space structures are considered for investigation. At first, natural frequencies and modes are calculated, according to the taking account of parameters changing geometry, after than, dynamic response of this structures are analysised according to damping ratios and loads types, STRUCTURES MODEL Rise - span ratio Support types Joint types Damping ratio Loads types 0. 10 - 0.15 - 0. Fixed - Simple Rigid - Hinged 0.05 - 0. 15 Load A - Load B 20 By using the parameters below, three types spatial steel space structures is modeled that takes into account geometry changed as fallows. /. For the Rise - span ratio = 0.10 SF.10.A. s Rigid Joint - Fixed Support SF.10.S. : Rigid Joint - Simple Support ST.1U.S. s Hinged Joint - Simple Support For the Rise - span ratio = 0.15 SF.15.A. SF.15.S. ST.15.S. Rigid Joint - Fixed Support Rigid Joint - Simple Support Hinged Joint - Simple Support For the Rise - span ratio = 0.20 SF.20.A. SF.20.S. SF.20.S. Rigid Joint - Fixed Support Rigid Joint - Simple Support Hinged Joint - Simple Support In conclusion, every type structure is divided into model structures. nine ASSUMPTIONS - The material is homogeneous, isotropic and linearly elastic. - Systems are geometrically linear - The cross sections are doubly symmetric and constant throughout the length. - Impulsive loads are applied at the joints only. y.xvCOMPUTER PROGRAMS Computer programs that are used in this study are ensured by Prof. Dr. Mario PAZ from Louisville University (U.S. A). The programs are partly modified to suit our purposes. The functions performed by the computer programs there are listed in appendix are as fallows; PI s Calculates stiffness and mass matrices for structures modeled as space frames. P2 s Calculates stiffness and mass matrices for structures modeled as space trusses. P3 s Solve the eigenproblem (Natural frequencies and modal shapes ). P4 : Calculates damping matrix from modal damping ratios. P5 ? Calculates response using Wilson 8 linear acceleration method. P6 : Calculates Maximum end forces and moment on the members of the structure. FREE VIBRATION OF UNDAMPED MULTIDEGREE OF FREEDOM SYSTEMS The. motion of on undamped dynamic system in free vibration is governed by a homogeneous system of differential equation which in matrix nototion is, [M] {D} + [K] {D} - {0}... (1) If the equation (1) is written in a linear algabric from, UK] - w* [M]) {D} = {0} (2) which mathematically is known as an eigenvalue problem where ; [M] Damping matrix [K] Stiffress matrix {D} Acceleration vector {D} Displacement vector w circular natural frequency {D} i » The vectory corresponding to the roots w2 i are modal shapes (eigenvectors of dynamic system) İD} - {D} * sinwt. (3) {D} ? -wJ *' {D} * sinwt.....«,.. (4 ) XVw2 = n (5) ([K] - 0' [M]) {D} = {0} (6) equation (6) is called the characteristic equation and has only one trivial solution {ET} = {0}.We are interested in nontrivial solitions and hence wish to determine the eigenvalue (fi) that satisfy. det( [K] - Q[M] ) - 0 (7) Where the normalized modal vectors [cp] i are obtained by, ID] i 14>] i - (8) V[D] i [M][D] i I'M - \[] is called modal matrix DYNAMIC RESPONSE OP MULTIDEGREE OF FREEDOM SYSTEM The motion of a damped dynamic system in forced vibration is governed by differantial equation (J.0) [M] {D> + [C] {D} + [K] {D} = [R] 110) {D} - {$} {Z} ill) {D} - {

Benzer Tezler

  1. Tez No

    106020

    Uzamsal çelik uzay yapıların deprem etkisi altında dinamik davranışı

    Dynamic response of spatial steel space structures under the earthquake excitation

    MEHMET FENKLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. CELALETTİN BAŞYİĞİT

  2. Tez No

    736166

    Design and optimization of variable stiffness composite structures modeled using Bézier curves

    Bézier eğrileriyle modellenen değişken katılıklı kompozit yapıların tasarımı ve optimizasyonu

    ONUR COŞKUN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN

  3. Tez No

    24682

    Uzaysal çelik kafes sistemlerde ikinci mertebe ve ikincil momentlerin etkisinin dikkate alındığı çubuk gerilmelerinin hesabı için ardışık bir yöntem

    Başlık çevirisi yok

    HİKMET HÜSEYİN ÇATAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1992

    İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    YRD. DOÇ. DR. MEHMET EMİN KURAL

  4. Tez No

    166955

    An MPEG-7 video database system for content-based management and retrieval

    Kapsam tabanlı yönetim ve erişim için MPEG-7 video veri tabanı sistemi

    ÇİĞDEM ÇELİK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NİHAN KESİM ÇİÇEKLİ

  5. Tez No

    467186

    Taşkın modellemede LiDAR verisi ile performans analizleri

    Performance analyses with with LiDAR data in flood modelling

    HAKAN ÇELİK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİLAL GONCA COŞKUN

Geri Dön