Seismic fragility curve development of an onshore wind turbine incorporating soil structure interaction effects
Kara tipi bir rüzgar türbini için yapı zemin etkileşimini kapsayan depremsel kırılganlık eğrilerinin oluşturulması
- Tez No: 526534
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERDAR SOYÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Bu çalışmada, 900 kW kara tipi bir rüzgar türbininin taşıyıcı sistemi sonlu elemanlarla ANSYS yazılımında modellenmiştir ve doğrusal olmayan zaman tanım alanında hesap yapılmıştır. Modellenen yapı 54 metre yüksekliğinde boru tipi çelik kesite ve 26 adet betonarme kazığa sahiptir. Türbinin kule harici mekanik kısımlarının kütlesi, dışmerkezlik hesaba katılarak noktasal kütle olarak modelde tanımlanmıştır. Yapı-zemin etkileşimi etkilerini de hesaba dahil etmek amacıyla 3 farklı modelleme yaklaşımı kullanılmıştır. İlk modelde, zemin ortamı 3 boyutlu olarak kazıklarla ve üstyapıyla beraber modellenmiştir. Zemin elastisite modulü ile alakalı belirsizliği gidermek için, farklı elastisite modulü değerleri kullanılarak elde edilen mod frekansları ile yapıda yerleşik bulunan ivmeölçerlerden elde edilen ivme kayıtlarının FDD analizi yapılarak bulunan mod frekansları karşılaştırılmıştır. İkinci modele, statik itme analiziyle elde edilen yük-şekil değiştirme ilişkileri zemin yayları aracılığıyla kule altına yerleştirilmiştir. Son modelde, py, tz, qz yayları kazıklar boyunca 6 serbestlik derecesinde etkili olacak şekilde tanımlanmıştır. 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre seçilmiş 3 bileşenli yer hareketi kayıtları farklı modellere uygulanmış ve sonçlar karşılaştırılmıştır. Sonrasında, bir model seçilerek türbin kule yapısı için kırılganlık eğrileri oluşturulmuştur. Kırılganlık eğrisi oluşturmak için seçilen limit durumlar kule ötelenmesi ve yerel burkulmadır. Sonuçlar kule ötelenmesinin daha kritik olduğunu göstermiştir. Aynı maksimum yer ivmesi değerlerine karşılık gelen çökme olasılıkları yerel burkulma için kule ötelenmesinden daha düşük bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, a 900 kW onshore wind turbine supporting structure was modelled with finite elements in ANSYS software to perform nonlinear time history analyses. The structure has a tubular steel tower of 54 meters high, foundation with 26 reinforced concrete piles. The mass from rotor, nacelle and hub were applied to tower top as point mass with eccentricity. To incorporate soil-structure interaction effects, three different modelling approaches were used. Firstly, the soil medium was modelled explicitly together with piles and superstructure. The uncertainty related with the elasticity modulus of the soil was discussed by comparing the mode frequencies from finite element model with varying soil elasticity modulus values to those obtained by FDD of ambient vibration response from the accelerometers on the tower. In the second model, the load-deformation relationships obtained by static nonlinear pushover analysis were defined in soil springs under the tower. Lastly, py, tz and qz springs attached to the piles were used to model soil properties. Three ground motion records were selected in accordance with 2018 Turkish Earthquake Resistant Building Design Guideline. Nonlinear time histories were applied to the three models and their responses were compared. Then, choosing one of the modelling approaches, fragility curves for the structure were constructed with limit states being tower drift and steel local buckling. The results showed tower drift to be the governing limit state. The failure probabilities for local buckling for the same PGA values were found to be much lower than for tower drift.
Benzer Tezler
- Türkiye'deki mevcut betonarme binaların depremlerde hasargörebilirliğinin istatistiksel kestirimi
Statistical evaluation of the fragility of existing RC buildings in turkey under seismic loads
ÜLGEN MERT TUĞSAL
Doktora
Türkçe
2016
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEYZA TAŞKIN AKGÜL
- Elektrik güç sistemlerinin dayanıklılığın artırılması için yeni bir optimizasyon tabanlı yaklaşımın geliştirilmesi
Development of a new resiliency-driven optimization-based algorithm for electrical power systems
AYŞE KÜBRA ERENOĞLU
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OZAN ERDİNÇ
- Time-dependent seismic fragility assessment of aging ordinary highway bridges subject to flood-induced scour
Başlık çevirisi yok
ONUR CEM AYGIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
İnşaat MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TANER YILMAZ
- Ortak podyum üzerinde yükselen mevcut betonarme yüksek katlı yapının deprem performansının zaman tanım alanında doğrusal ötesi analiz ile belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
ÖMER FARUK AKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEYZA TAŞKIN AKGÜL
- Baz istasyonu kuleleri için kırılganlık eğrileri geliştirilmesi ve CBS ile sismik performans analizi uygulaması
Development of fragility curves for base station towers and application of seismic performance analysis with GIS
ÖMER BİLGİNER
Doktora
Türkçe
2024
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİMMET KARAMAN