Sismik yükler altında yapı davranış kontrolü
Structure behavior control under seismic loads
- Tez No: 664717
- Danışmanlar: PROF. DR. KEMAL BEYEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Deprem Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Earthquake Engineering, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Gelişen teknoloji ve kullanılan malzemeler sayesinde yapılar daha yüksek ve esnek tasarlanmaktadır. Bu sebeple yapıları dinamik yüklere karşı korumak önemli hale gelmiştir. Yapıların sismik tepkisini azaltmak amacıyla çeşitli yapısal kontrol sistemleri uygulanmaktadır. Yapısal kontrol genel olarak Pasif Kontrol ve Aktif Kontrol Sistemi olarak iki kısımdan oluşmaktadır. Kontrol sistemlerinin yapılarda kullanılmasının amacı insan can güvenliğini sağlamakla birlikte, yapı güvenliğini ve işlevini kaybetmeden yapının deplasman, iç kuvvet değerlerinin sınır koşulları aşmamasını sağlamaktır. Sınır koşullar yapı güvenliği ve yapı konforu açısından yapısal kontrol sistemleri uygulanarak minimize edilmeye çalışılır. Yapısal kontrolde öncelikle ana taşıyıcı sistemin zarar görmemesi amaçlanır. Kontrol sisteminin optimalliğini depremin büyüklüğü ve frekans içeriği etkilemektedir. Optimal kontrolün amacı minumum kontrol kuvvetiyle göreli kat ötelemelerini minimize etmektir. Bu çalışmada, depreme karşı çok serbestlik dereceli sistem olarak beş katlı bir yapıda pasif ve aktif kontrol sistemi yöntemleri kullanılmıştır. Amaç, deprem sırasında gerçek zamanlı tepki verebilen sensörler ve kontrol cihazları ile donatılmış yeni nesil akıllı yapılar geliştirmektir. Pasif kontrol için Viskoz Damper, aktif kontrol sisteminde ise optimal kontrolde uygunluğu ve etkinliği sebebiyle LQR kontrol yöntemi ve H∞ gürbüz kontrol yöntemleri seçilmiştir. Çok serbestlik dereceli yapılar, Matlab makro kodlamayla yazılan analiz programı ve SAP2000 yapısal analiz programı kullanılarak yürütülen simülasyon çalışmaları ile analiz edilmiştir. Yapı kontrol algoritmasının etkinliği 17 Ağustos 1999 Kocaeli depremi'nin Gebze-TÜBİTAK izleme istasyonu kayıtları kullanılarak belirlenmiştir. Çalışmanın sonucunda kat yer değiştirmeleri, hız, ivme zaman cevapları ve iç kuvvet değerleri kontrolsüz ve kontrollü yapı için sunulup tartışılmıştır. 5. Kattan alınan yerdeğiştirme değerlerinde kontrolsüz duruma göre damperli durumda %40, Lqr %72, H∞ kontrolcüde %85 oranında azalma olmuştur.
Özet (Çeviri)
Thanks to the developing technology and design of advanced materials, structures in current engineering practice are designed higher and flexible. For this reason, it has become important to minimize the structural responses against dynamic loading. Various structural control systems are applied to reduce the seismic response of the structures. Structural control generally consists of two parts as Passive Control and Active Control System. The purpose of using control systems in buildings is to ensure human life safety, human comfort and to ensure that the displacement and internal force values of the structure do not exceed the boundary conditions without losing structure safety and function. Boundary conditions are tried to be minimized by applying structural control systems in terms of building safety and building comfort. In structural control, it is primarily aimed that the main load carrying structural components is not damaged. Earthquake characteristics such as magnitude and intensity of the earthquake and the frequency affect the optimization sensivity of the control system. The aim of optimal control is to minimize relative floor displacement with minimal control force. In this study, passive and active control system methods of a multi degree of five-storey building against earthquake were used. The aim is to develop new generation smart structures equipped with sensors and control devices that can react in real time during the earthquake. Viscous damper for passive control, LQR control method and H∞ robust control methods were chosen due to their suitability and effectiveness in the active control system. For the control of multi degree of freedom structures, it was analyzed in different cases, which were simulated in virtual test sets, using Matlab macro codes and analysis program SAP2000N package. The effectiveness of the building control algorithm was determined using the main shock data recorded by Gebze-TÜBİTAK earthquake observation station during the Kocaeli earthquake of 17 August 1999. Results are summarized and presented in tables and graphs for floor displacements, velocity, acceleration time responses and of floors and internal force values discussed for uncontrolled and controlled structures. When kinematic conditions under control are if compared with respect to the uncontrolled situation, the displacement values taken from the 5th floor decreased by 40% in case of the damper, 72% in the Lqr, and 85% in the H∞ controller.
Benzer Tezler
- Mevcut betonarme okul binalarında güçlendirme perdelerinin etkinliğinin doğrusal olmayan dinamik analiz ile irdelenmesi
Investigation of the rc infill wall effectiveness in the rehabilitation of existing rc school buildings employing nonlinear dynamic analyses
ORKUN GÖRGÜLÜ
Doktora
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEYZA TAŞKIN AKGÜL
- Cam lifleri ile güçlendirilmiş alçı (CLGA) panellerden oluşan yarı-prefabrike yapısal bileşenlerin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of semi-prefabricated structural components made of glass fiber reinforced gypsum (GFRG) panels
BEYZA KAPUCU GÜZELBULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- Mevcut betonarme binaların burkulması önlenmiş çaprazlar (BÖÇ) ile davranış kontrollü güçlendirilmesi
Response control retrofit of existing RC buildings using buckling restrained braces (BRB)
AHMET BAL
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- 4 katlı bir hastane binasının üstyapısının konvansiyonel yöntemlerle ve sismik izolasyon yöntemiyle Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'e göre analizi
Analysis of the superstructure of a 4 story hospital building by using conventional methods and seismic base isolation method according to Turkish Building Seismic Code 2018
FATİH FURKAN ERGENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ PINAR ÖZDEMİR ÇAĞLAYAN
- Seismic retrofit of full-scale substandard rectangular RC columns through cfrp jacketing and external steel ties
LP kompozitler ile mevcut betonarme binalardaki dikdörtgen kesitli kolonların dayanım ve sünekliklerinin geliştirilmesi
HAMID FARROKH GHATTE
Doktora
İngilizce
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ