Effects of lead core heating on the superstructure response of seismic isolated buildings
Sismik izolasyonlu binalarda kurşun çekirdekteki ısınmanın üst yapı davranışına etkileri
- Tez No: 414273
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR AVŞAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Deprem Mühendisliği, Earthquake Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Anadolu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Kurşun çekirdekli kauçuk izolatörlerde (KÇKİ) bulunan kurşun çekirdek kısmı izolatörün tersinir tekrarlanır yükler altında harekete geçmesi ile ısınır ve buna bağlı olarak izolatör dayanım kaybı yaşar. Fakat günümüzde yaygın olarak kullanılan analizlerde (limit analizleri) KÇKİ'ye ait kuvvet yerdeğiştirme ilişkisi gerçek davranışın aksine azalım göstermemektedir. Son zamanlarda KÇKİ'nin gerçek davranışına çok yakın sonuçlar veren bir hesap yönteminin (ısınma anlizi) teorik esasları ortaya koyulmuştur. Bu hesap yönteminde izolatöre ait kuvvet yerdeğiştirme ilişkisi kurşun çekirdeğin ısınması ile kendini anlık olarak güncellemektedir. Bu çalışmanın amacı analizlerde yaklaşık bir hesap yöntemi kullanan limit analizleri yöntemi ile gerçek davranışa çok yakın sonuçlar veren ısınma analizi yöntemini üst yapı istem parametreleri (maksimum kat ivmeleri ve maksimum rölatif yer değiştirme oranı) açısından karşılaştırmaktır. Bir başka deyişle günümüzde yaygın olarak kullanılan limit analizleri yönteminin ne derece güvenilir olduğu ısınma analizleri ile kontrol edilmiştir. Ayrıca kurşun çekirdeğin ısınmasında etkin rol oynadığı düşünülen izolasyon periyodu (T), izolatörün Q/W oranı ve yer hareketinin maksimum hızının (PGV) değişimi ile üst yapı istem parametrelerinin nasıl etkilendiği araştırılmıştır. Bu bağlamda 23-katlı betonarme üst yapı modeli ve 3-katlı çelik yapı modeli üzerinden gerçekleştirilen 5760 adet zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler OpenSees programı ile gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak limit analizleri yönteminin her iki üst yapı modeli için güvenli yönde kaldığı fakat özellikle 3 katlı çelik yapı için ısınma analizleri yöntemine göre ekonomik olmayan sonuçlar doğurduğu tespit edilmiştir. Özellikle bazı tip izolatörlü binalarda, ısınma analizi sonucu elde edilen kat ivmeleri alt limit analiz değerlerinden daha az hesaplanmıştır. Bu durum kattaki ekipmanların, olması gerekenden daha büyük istem değerleri ile tasarlanmasına neden olmaktadır. Isınma analizlerinden elde edilen sonuçların alt limit analizlerinden elde edilen sonuçlara ya çok yakın ya da alt limit değerlerinden daha az olması limit analizleri yönteminin ısınma analizleri yöntemi ile desteklenmesi gerektiği sonucunu doğurmuştur.
Özet (Çeviri)
Temperature of the lead core of the lead rubber bearing (LRB) increases and accordingly strength of the isolator decreases under reverse cyclic motions. However, the widely used analysis methods (bounding analyses) for seismically isolated structures do not consider strength deterioration in the force displacement relationship of the LRB model unlike the actual behavior. The theoretical basis of an analysis (temperature dependent analysis) method that gives acceptably closer results to the actual behavior has been presented in recent years. This analysis method updates the force displacement relationship of LRB instantly with the increasing heat in the lead core. This study focuses on comparison of the bounding analyses that predict the results with approximate calculation methods and temperature dependent analysis, which gives acceptably closer results to the actual behavior in terms of engineering demand parameters of superstructure (peak floor accelerations and peak drift ratios). In other words, the reliability of the widely used analyses methods (bounding analyses) have been controlled with temperature dependent analysis method. Also, the effect of several parameters, which are considered to play an active role in the lead core heating, on the response of the superstructure were investigated. These parameters are the as the isolation period (T), Q/W ratio and peak ground velocity (PGV) of the ground motion. In this study, 5760 nonlinear time history analyses were conducted in OpenSees platform with two different base isolated structural systems, whose superstructures are composed of 23-story reinforced concrete and 3-story steel buildings. Analyses results indicate that the bounding analyses remain on the safe side but do not provide a cost-effective solution compared to temperature dependent analyses for the 3-storey steel building. Especially, for certain isolator types, floor acceleration values obtained by temperature analyses are less than the lower bound analyses. This can lead to overdesign calculations for the equipment in the stories. Because the results of temperature dependent analyses can be less than or very close the lower bound limits, the bounding analyses must be supported with the temperature dependent analyses.
Benzer Tezler
- Kurşun çekirdekteki ısınmanın sismik izolasyonlu yapıların davranışına etkisi
Effect of lead core heating on the behavior of seismically isolated structures
ZAFER KANBİR
Doktora
Türkçe
2022
Deprem Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşaİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENK ALHAN
PROF. DR. GÖKHAN ÖZDEMİR
- Alçak gerilim ark modelleri ve arkın ısıl analizi
Low voltage arc models and thermal analysis of arc
AYTUĞ FONT
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEVORK MARDİKYAN
- Nano-yayların yapısal parametrelere bağlı mekanik özellikleri: Moleküler Dinamik Simülasyonu
Mechanical properties of nano-springs based on structural parameters: molecular dynamic simulation
AHMET YESEVİ KARABACAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVGİ ÖZDEMİR KART
- CaCO3 çökelmesinin çatlaklı ortamda akış davranışına etkilerinin incelenmesi
Investigation of CaCO3 precipitation's impact on flow behavior in fractured models
EDA AY DİLSİZ
Doktora
Türkçe
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM METİN MIHÇAKAN