Analysis of structures with seismic rubber base isolators and viscoelastic damper distribution in areas of high earthquake hazard risk
Yüksek deprem tehlikesi olan bölgelerdeki yapıların sismik kauçuk taban izolatörleri ve viskoelastik sönümleyici dağılımı ile analizi
- Tez No: 921141
- Danışmanlar: PROF. DR. BAKİ ÖZTÜRK, DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN ÇETİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sismik yalıtkanlar, Viskoelastik söndürücüler, Seismic isolators, Viscoelastic dampers
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Depremler yapılar üzerinde ciddi seviyede kuvvetler oluşturmaktadır ve yapıların oluşabilecek olan bu kuvvetlere karşı özenli bir şekilde tasarlanması gerekmektedir. Yüksek deprem tehlikesi içeren bölgelerde, sismik kuvvetlerden dolayı yapıda oluşan enerji ve kuvvetlerin emniyetli bir şekilde sönümlenmesi için birçok teknik ve materyal geliştirilmiştir. Yapıyı deprem kuvvetlerine karşı korumak için en yaygın kabul gören materyallerden biri olan kurşun çekirdekli kauçuk izolatörler ve viskoelastik sönümleyiciler bunlara örnektir, ve bu çalışma kapsamında kullanılmıştır. Bu çalışma kapsamında farklı yapı yüksekliklerine sahip betonarme çerçeveli taşıyıcı yapılar TS500 yönetmeliğine göre boyutlandırılıp, üç farklı yapı yüksekliği için (6, 8 ve 12 kat) ve her biri için 3 farklı mesnetleme ve sönümleyici durumlarına göre (ankastre mesnetli, kurşun çekirdekli kauçuk izolatörlü, kurşun çekirdekli kauçuk izolatörlü ve farklı viskoelastik sönümleyici dağılımı ile) birçok model oluşturulmuştur. Ankastre mesnetli, kurşun çekirdekli kauçuk izolatörlü ve kurşun çekirdekli kauçuk izolatörü ile katlarda farklı dağılımlara sahip viskoelastik sönümleyiciler yerleştirilen 6,8 ve 12 katlı yapılar CSI SAP2000 yapısal analiz programında analiz edilmiştir. Oluşturulan bu farklı modellerin SAP2000 analiz programında yakın fay olan gerçek deprem parametreleri (Düzce, 12 Kasım 1999) kullanılarak Zaman-Tanım alanında doğrusal olmayan dinamik analizi yapılmıştır. Göreli kat yerdeğiştirmeleri ve kat kesme kuvvetleri karşılaştırılmıştır. Zemin parametreleri, deprem etkisi altındaki tasarlanan yapılabilin gerçek davranışını daha yakından temsil eden sonuçlar elde etmek amacıyla doğrusal olmayan analizlerde tanımlanmıştır. Tezin en önemli amacı, 3 farklı mesnetleme ve sönümleyici durumlarına sahip farklı yapı yüksekliğine sahip yapıların analiz sonuçlarını karşılaştırılarak en belirgin şekilde iyileştirmeleri göstermektir. Kurşun çekirdekli sismik kauçuk izolatörlerin ve viskoelastik sönümleyicilerin kullanım metodu ve dağılımı üzerinden, deprem kuvvetleri altında yapıların analiz davranış sonuçları karşılaştırılmıştır. Kurşun çekirdekli sismik izolatör kullanılmasıyla yapı sistemlerinin periyodları artmış, azalan kat kesme kuvvetleri ve kat yer değiştirmesi, yapıyı daha güvenli hale getirmiştir. Viskoelastik sönümleyiciler de kullanılarak bu artan yapı periyodları toplam yüksekliği fazla olan yapılarda sorun teşkil etmemesi için azaltılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda yeterli bir viskoelastik sönümleyici dağılımı ile kurşun çekirdekli kauçuk izolatörlü ve viskoelastik sönümleyicili yapıların, ankastre mesnetli yapılara göre daha iyi deprem performansı gösterdiği sonucuna ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Earthquakes exert significant forces on structures, necessitating meticulous design to ensure resilience against these seismic forces. In regions with high seismic hazard risk, various techniques and materials have been developed to safely dissipate the energy and forces induced by seismic activity. Among the widely recognised materials for protecting structures from seismic forces are lead rubber bearing(LRB) isolators and viscoelastic dampers(VED), which have been utilised in this study. In the scope of this research, reinforced concrete frame structures with varying structure heights were designed according to the TS500 regulations. Multiple models were developed for three different structure heights (6, 8, and 12 storeys), and for each, under three distinct support and damping conditions: fixed support, base isolated with LRB isolators, and base isolated with LRB isolators combined with different distributions of VEDs through story levels. These structures were analysed using the CSI SAP2000 structural analysis programme. Non-linear Time-History dynamic analysis was performed on these models using real earthquake parameters from a near-fault seismic event (Düzce, 12th of November 1999). The relative storey displacements, the displacement at the top storey and storey shear forces were compared. The soil parameters was defined into the non-linear analyses to achieve results that closely represent the actual behaviour of the structure during an earthquake. The primary aim of this thesis is to compare the analytical results of structures with three different support and damping conditions with different structure heights and to demonstrate the most notable improvements. The method, contribution of seismic LRB isolators and distribution of VEDs were examined based on the analytical behavioural results of the structures under seismic forces. The utilisation of LRB isolators resulted in increased structural periods, reduced story shear forces, and diminished story displacements, thereby enhancing the safety of the structures. The use of VED addressed the potential issues associated with these increased periods, particularly in higher structures. The findings of this study reveal that structures equipped with a suitable distribution of VEDs and LRB isolators exhibited superior seismic performance compared to traditional fixed-based structures.
Benzer Tezler
- Betonarme bir binanın U şekilli metalik sönümleyiciler ile deprem performansının iyileştirilmesi
Seismic performance improvement of a reinforced concrete (RC) building using u-shaped metallic dampers
HASAN TALHA ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- Comparative study for earthquake performance of steel buildings with seismic isolator and fixed based steel buildings with damper
Başlık çevirisi yok
ABDULLAHI ABDIAZIZ ABDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiIşık Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖNDER UMUT
- Betonarme yapılarda sismik izolatör kullanımı ve sismik izolatör tiplerinin incelenmesi
Use of seismic isolators in reinforced concrete structures and review of seismic isolator types
ABDÜL SAMET BAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF SÜMER
- Ortak yalıtım düzleminde bulunan sismik yalıtımlı iki bağımsız yapının kapsamlı parametrik incelenmesi
Comprehensive parametric investigation of two base isolated structures with common isolation plane
MÜCAHİT BEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ ERKUŞ
- Burulma düzensizliği olan yapılarda sismik izolasyon kullanımının deprem yükleri altındaki davranışa olan etkisi
The effect of using seismic isolation to behavior of structures with torsional irregularity under earthquake loads
TAHA TOPRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNAL ALDEMİR