Yarı rijit birleşimli çelik yapıların enerji esaslı sismik performanslarının incelenmesi
Energy-based seismic performance investigation of semi-rigid steel structures
- Tez No: 773708
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULKADİR CÜNEYT AYDIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 265
Özet
Amaç: Deprem etkisinde bulunan yapıların performansları statik itme analizi ve zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizlere göre yapılmaktadır. Bu sistemlere alternatif olarak son zamanlarda enerji esaslı performans değerlendirmesi yöntemi geliştirilmiştir. Bu çalışmada doğrusal olmayan analiz yöntemleri gibi hesap karmaşıklığı gerektirmeden girdi ve çıktı deprem enerjisi arasındaki etkileşimler kullanılarak çok katlı rijit ve yarı rijit birleşime sahip üç boyutlu çelik yapıların performans değerlendirilmesinin yapılması amaçlanmıştır. Yöntem: Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (2018)'e göre tasarımı yapılan ve yüksek binalar kategorisine giren yirmi katlı çelik yapı sisteminin deprem performansı PERFORM-3D programında değerlendirilmiştir. Yapı sistemleri düzenli ve düzensiz plan şeklinde bulunduğu, rijit birleşim tipi ve yarı-rijit birleşim tipinin kullanıldığı, yüksek dayanımlı çelik merkez çaprazlı binalar olarak tasarlanmıştır. Yapı sistemlerinin modal analizi ve doğrusal olmayan statik itme analizi gerçekleştirilerek binaların performans seviyeleri bulunmuştur. Yapıların inşa edildiği bölgenin sismik parametreleri ve yatay elastik tasarım spektrumu dikkate alınarak, seçilen on bir adet ölçeklendirilmiş deprem ivme kaydı için enerji esaslı yaklaşımı ile sismik enerji istemleri; toplam giriş enerji, kinetik enerji, elastik şekil değiştirme enerjisi, sönümleme enerjisi ve plastik enerji elde edilmiştir. Bulgular: Dinamik analizi sonucunda enerji esaslı yöntem ile seçilen deprem yer hareketleri altında, yapıların zamana bağlı yer değiştirmeleri, ivme, hız, taban kesme kuvveti, kat yer değiştirmeleri ve göreli kat öteleme oranları elde edilmiştir. Ayrıca deprem yer hareketleri sürecinde yapıların maksimum plastik enerji talebi dikkate alınmış, enerji yutma kapasitesi her yapı sistemi için bulunmuştur. Elde edilen maksimum plastik enerji miktarına karşılık gelen hedef yer değiştirme değeri hesaplanmış ve statik itme analizinden elde edilen göçme öncesi performans seviyesi ile karşılaştırılmaları yapılmıştır. Sonuç: Deprem yer hareketleri yapı sistemlerinden farklı enerji taleplerinde bulundurarak her bir depremin kendine özgü karakteristiğe sahip olduğu ile beraber yarı-rijit birleşimli bina modellerinin rijit birleşimli bina modellerine göre daha yüksek bir enerji yutma kapasitesine sahip olduğu görülmüştür. Çalışma sonucunda enerji esaslı yöntemle elde edilen sonuçların diğer zaman tanım alanı ve statik itme analiziyle elde edilen sonuçların birbirlerine yaklaşık olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Purpose: The performance of structures affected by earthquakes is carried out according to static pushover analysis and nonlinear time history analysis. As an alternative to these systems, the energy-based performance assessment method has been developed recently. In this study, it is aimed to evaluate the performance of three-dimensional steel structures with multi-story rigid and semi-rigid connections by using the interactions between input and output earthquake energy without requiring computational complexity like nonlinear analysis methods. Method: The seismic performance of the twenty-story steel structure systems, which were designed according to the Turkish Building Earthquake Code (2018) and indicates into the category of high-rise buildings, was analyzed in the PERFORM-3D program. The structural systems were designed as high-strength steel center-braced buildings with regular and irregular plan forms, with rigid and semi-rigid connections. The performance levels of the buildings were found by performing modal analysis and nonlinear static pushover analysis of the structural systems. Considering the seismic parameters of the region of the structural systems and the horizontal elastic design spectrum, seismic energy demands; total input energy, kinetic energy, elastic strain energy, modal damping energy, and plastic energy were obtained under the selected eleven scaled earthquake acceleration records. Findings: The time-dependent displacements, acceleration, velocity, base shear force, story displacements and story drift ratio of the structures were examined from the dynamic analysis results of the structures under the selected earthquake ground motions at this work. In addition, the maximum plastic energy demands of the structures during the earthquake ground motions were taken into account which used to find the energy absorption capacity for each building system. Furthermore, the target displacement corresponding to the maximum plastic energy was calculated and compared with the pre-collapse performance level obtained from the nonlinear static pushover analysis. Results: As earthquake ground motions have different energy demands from structural systems and each earthquake has its own unique characteristics, in semi-rigid connection building models, a higher energy absorption capacity has been obtained as a result than rigid connection building models under the selected real earthquake ground motions. As a result of the study, it was determined that the results obtained with the energy-based method and the results obtained with other time history and static pushover analysis were close to each other.
Benzer Tezler
- Betonarme prefabrik endüstri yapılarında cephe panellerinin bağlantısı için özel bir elemanın incelenmesi
Investigation of a special dissipator element for connection of rc cladding precasted systems in industrial constructions
KAVEH MOHAMMAD HOSEINI HAMID
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İHSAN ENGİN BAL
- Yarı rijit birleşimli çelik çerçevelerin yer değiştirme arttırma katsayısının araştırılması
Investigation of displacement amplification factor of steel frames with semi rigid connections
AHMET KARABACAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARLAS ÖZDEN ÇAĞLAYAN
DR. KEREM PEKER
- Yarı rijit birleşimli çelik çerçevelerin deprem performansının değerlendirilmesi
Seismic performance assessment of moment resisting steel frames with semi rigid connections
NİHAN DOĞRAMACI AKSOYLAR
Doktora
Türkçe
2009
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. A. ZAFER ÖZTÜRK
PROF. DR. AMR S. ELNASHAI
- Kiriş enkesiti yüksekliğinde alın levhalı kiriş-kolon birleşimlerinin çevrimsel yükleme altında doğrusal olmayan davranışının incelenmesi
Nonlinear behaviour of flush end-plate beam-to-column connections under cyclic loading
ALPER DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CÜNEYT VATANSEVER
- Tersinir yükler etkisinde yarı-rijit birleşimlerin sayısal modellenmesi
Numeric modelling of semi-rigid connections exposed to cyclic loading
AYSAN ARDALANI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR CÜNEYT AYDIN