Viskoz sönümleyiciler ile bağlanmış komşu yapı-zemin sisteminin dinamik davranışının incelenmesi
Investigation of the dynamic behavior of adjacent building-soil system interconnected by viscous dampers
- Tez No: 657736
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OĞUZ AKIN DÜZGÜN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 290
Özet
Amaç: Yapıların, özellikle de çok katlı yapıların, deprem, şiddetli rüzgâr gibi dinamik yükler altında hasar görme riski oldukça yüksektir. Çok katlı yapıların bu riskten uzaklaşıp çok daha güvenli ve konforlu hale gelebilmesi için yapısal kontrol sistemlerinin kullanılmasına ihtiyaç vardır. Bunun yanı sıra yapıların dinamik davranışı üzerinde zeminin davranışı oldukça etkilidir. Bununla birlikte, yapısal kontrol sistemleri üzerine yapılmış literatürdeki çalışmaların neredeyse hiçbirinde zeminin varlığı dikkate alınmamıştır. Bu çalışmada, sıvı viskoz sönümleyiciler (SVS) ile birbirine bağlanmış çok katlı komşu yapıların dinamik davranışı, yapı-zemin etkileşimi de dikkate alınarak incelenmiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçların pasif yapısal kontrol sistemlerinin tasarımında mühendislere yol gösterici olması ve literatürdeki boşluğun doldurulması amaçlanmaktadır. Yöntem: Bu çalışmada zemin-yapı sistemi iki boyutlu (2B) olarak modellenmiş ve analizleri yapılmıştır. Modelleme ve analiz için ANSYS bilgisayar programı kullanılmıştır. Gevşek, orta sıkı ve sıkı zemin türlerinin özelliklerini temsil edecek şekilde üç farklı zemin türü belirlenmiştir. Sonlu zemin bölgesinin sınırlarında viskoz sınır şartı kullanılmıştır. Dinamik yük olarak 1999 Kocaeli depreminin Yarımca-Petkim istasyonuna ait Kuzey-Güney ivme bileşeni seçilmiştir. Parametrik bir çalışma yürütülerek tüm sistemin dinamik davranışı elde edilmiştir. Zemin ortamının varlığının sistem tepkisi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Binaların birbirine bağlanmadan önceki ve bağlandıktan sonraki yer değiştirme, ivme ve kesme kuvveti değerleri ayrıntılı olarak karşılaştırılmıştır. Bulgular: Zeminin varlığı, binaların kütle, yükseklik, rijitlik, frekans oranları ve cihaz sönümleme katsayıları sistem davranışını etkilemektedirler. Uygun şartlar altında SVS cihazları ile birbirine bağlanmış yapıların yer değiştirme, ivme ve kesme kuvveti değerlerinde %40'tan fazla azalmalar görülmüştür. Sonuç: SVS'ler çok katlı yapıların yapısal kontrolü için etkili ve güvenli bir araçtır. Zeminin varlığı davranışı etkilediğinden zemin-yapı etkileşimi kesinlikle dikkate alınmalıdır. Yapıların kütle, yükseklik, rijitlik ve frekans oranları 1,75 ile 2 arasında olmalıdır. Etkili bir yapısal kontrol için bütün katlara SVS cihazlarının bağlanmasına gerek yoktur.
Özet (Çeviri)
Purpose: Structures, especially multi-storey buildings, have a high risk of damage under dynamic loads such as earthquakes and strong winds. Structural control systems need to be used for multi-storey buildings to avoid from this risk and become much safer and more comfortable. In addition, the behavior of the soil is very effective on the dynamic response of the structures. However, almost none of the studies in the literature on structural control systems have taken into account the presence of the soil. In this study, dynamic response of adjacent multi-storey structures connected by fluid viscous dampers (FVDs) was investigated by considering the structure-soil interaction. The results obtained from this study are aimed to guide engineers in the design of passive structural control systems and to fill the deficiency in the literature. Method: In this study, the soil-structural system has been modeled in two dimensions (2D) and analyzed. ANSYS computer program was used for modeling and analysis. Three different soil types were determined to represent the characteristics of soft, medium and stiff soil types. Viscous boundary conditions are used at the edges of the finite soil region. The North-South acceleration component of the Yarımca-Petkim station of the 1999 Kocaeli earthquake was chosen as the dynamic load. Dynamic response of the whole system was obtained by conducting a parametric study. The effects of the presence of the soil medium on the system response have been studied. The displacement, acceleration and shear force values of the buildings in the cases of connected/unconnected to each other were compared in detail. Findings: The presence of the soil, the mass, height, rigidity, frequency ratios of the buildings and the device damping coefficients affect the system response. Under relevant conditions, reductions of more than 40% were observed in the displacement, acceleration and shear force values of the structures interconnected with FVD devices. Results: FVDs are an effective and safe tool for the structural control of multi-storey buildings. Since the presence of the soil affects the response, the soil-structure interaction should definitely be taken into account. The mass, height, rigidity and frequency ratios of the structures should be between 1.75 and 2. There is no necessity to connect two adjacent buildings by dampers at all floors for effective structural control.
Benzer Tezler
- Ön yüzü beton kaplı kaya dolgu barajların güvenilirlik analizi
Reliability analysis of concrete-faced rockfill dams
MURAT EMRE KARTAL
Doktora
Türkçe
2010
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALEMDAR BAYRAKTAR
- Büyük açıklıklı betonarme yapıların deprem performansının zaman tanım alanında doğrusal olmayan yöntemle belirlenmesi ve viskoz sönümleyiciler ile güçlendirilmesi
Earthquake performance assessment of long span reinforced concrete structures using nonlinear dynamic time history analysis and seismic retrofitting with viscous dampers
ALİ RIZA YIKILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDULLAH NECMETTİN GÜNDÜZ
- Seismic performance investigation of the folded cantilever shear structure which consists of fixed and movable sub-frames
Sabit ve ankastre alt-çerçevelerden oluşan kıvrılabilir konsol kesme yapısının sismik performans araştırması
ERCAN ŞERİF KAYA
Doktora
İngilizce
2013
İnşaat MühendisliğiKumamoto Daigakuİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TOSHITAKA YAMAO
- Yapısal düzensizliğe sahip çelik yapılarda viskoz sönümleyici etkilerinin araştırılması ve yeni bir bağlantı tipi önerisi
Investigation of supplemental viscous damper effects on steel structures under the variation of isolation and superstructure parameters
MURAT HİÇYILMAZ
Doktora
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN GÖNEN
- Damping capability enhancement of the polyurethaneseismic isolation device for earthquake safety of highvoltage post insulators
Yüksek gerilim porselen izolatörlerinin depremgüvenliğinin artırılması için geliştirlen sismik yalıtımcihazının sönüm özelliklerinin iyileştirlmesi
EMRE GÖNÜLCÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN ORAKDÖĞEN