Üç eğrilikli sürtünmeli sarkaç izolatörlerin optimum parametrelerinin ekonomik tasarım yaklaşımı ile belirlenmesi
Determination of the optimum parameters of triple friction pendulum isolators through economic design approach
- Tez No: 935269
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDA ÖNCÜ DAVAS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Deprem Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Earthquake Engineering, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Bu tez çalışmasında, üst yapı özelliklerine uygun ve hedeflenen yapısal performansı sağlayan üç eğrilikli sürtünmeli sarkaç izolasyon birimlerinin en uygun maliyetle üretimi için, optimum parametre değerlerinin elde edildiği bir algoritma geliştirilmiştir. Bu algoritma ile sürtünme katsayısı, eğrilik yarıçapı ve deplasman kapasitesinin belirli aralıklarda değişen değerleri kullanılarak farklı geometrik ve sürtünme özelliklerine sahip izolatörler türetilmiştir. Türetilen bu izolatörler içinden en rijit olanı referans olarak seçilerek izolatörün parametre değerleri ile dört katlı betonarme bir yapı eşdeğer deprem yükü ve zaman tanım alanında analiz edilmiştir. Zaman tanım alanında analiz için kullanılan deprem kayıtları yüz farklı kayıt ile oluşturulmuş onbir depremden oluşan setler içinden seçilmiştir. En uygun deprem kaydı seti ölçekli kayıtların ivme spektrumlarının hedef spektrumla en uyuşumlu olanları ile oluşturulmuştur. Analiz sonuçları incelenmiş, her iki analiz metodu için gereken taban deplasman talebini karşılayan izolatör tipleri belirlenerek maliyet artışına göre sıralanmıştır. Maliyet sıralaması türetilen izolatörlerin iç ve dış konkav plaka hacimlerinin toplamları hesaplanarak yapılmıştır. Minimum plaka kalınlığı hesabı TS EN 1337-2 şartnamesine uygun oılarak yapılmıştır. Göreli kat ötelemesi, kat ivmesi, taban deplasmanı gibi yapısal tepkiler ASCE 7-22'deki gereksinimleri karşılayan tip bulunana kadar, oluşturulan listedeki izolatör parametre değerleri ile izolasyonlu yapının zaman tanım alanı analizlerine devam edilmiştir. Ayrıca elde edilen datalar kullanılarak izolatör maliyetine etki eden parametrik ilişkiler incelenmiş ve bazı parametreler için değer aralıkları önerilmiştir. İzolasyon sisteminin deplasman kapasitesi, periyodu ve yalıtım arayüzünden üst yapıya aktarılan kesme kuvvetleri gibi kritik öneme sahip tasarım hedefleri için çok yakın değerlerin çok farklı maliyetlerle elde edilebileceği görülmüştür. Maliyetlerdeki bu farklılıklar %35 mertebelerine ulaşabilmektedir. Hesaplar ve analizler MATLAB ve ETABS programlarının entegre çalıştırılması ile yapılmıştır. Geliştirilen bu algoritma ile beklenen yapısal performansı sağlayan en ekonomik izolatör parametre değerleri oldukça kısa sürelerde elde edilerek nihai tasarım yapılabilmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, an algorithm has been developed to obtain optimum parameter values for the production of three curved friction pendulum isolation units, which are suitable for superstructure characteristics and provide the targeted structural performance at the lowest cost. With this algorithm, different isolators with variable geometric and friction properties have been derived using values of the friction coefficient, curvature radius, and displacement capacity that change within certain ranges. Among the derived isolators, the most rigid one was selected as a reference, and the parameters of the isolator were analyzed in an equivalent earthquake load and time-domain analysis of a four-story reinforced concrete structure. The earthquake records used for the time-domain analysis were selected from sets consisting of eleven earthquakes created with one hundred different records. The most suitable set of earthquake records was formed by scaling the records whose acceleration spectra were the most compatible with the target spectrum. The analysis results were examined, and the types of isolators that satisfied the required base displacement demands for both analysis methods were determined and ranked according to cost increase. The cost ranking was made by calculating the total volumes of the inner and outer concave plate of the derived isolators. The minimum plate thickness calculation was made in accordance with the TS EN 1337-2 specification. Relative story displacement, story acceleration, base displacement, and other structural responses were analyzed continuingly with the parameter values of the isolators listed, until a type meeting the requirements in ASCE 7-22 was found. Additionally, parametric relationships affecting the cost of isolators were examined using the obtained data, and value ranges were proposed for some parameters. It was observed that very close values for critical design targets, such as the displacement capacity of the isolation system, period, and shear forces transmitted from the isolation interface to the superstructure, can be achieved at significantly different costs. These cost discrepancies can reach levels of around 35%. Calculations and analyses were performed using integrated operations of MATLAB and ETABS programs. With this developed algorithm, the most economical isolator parameter values that provide the expected structural performance can be obtained in a very short time, allowing for final design.
Benzer Tezler
- Farklı sürtünme yüzeyli sarkaç izolatörlerin yapı deprem davranışı üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Performance comparisons of friction pendulum bearings with different sliding surface configurations
MUHAMAD ZULFAKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ İHSAN KARAKAŞ
- Üç eğrilikli sürtünmeli sarkaç mesnet sistemi ile sismik izolasyonu yapılan karayolu köprüsünün değişerek yayılan yer hareketi altında stokastik analizi
Stochastic analysis of highway bridge isolated with tfp bearing system under spatially varying ground motion
MUHAMMET YURDAKUL
Doktora
Türkçe
2016
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEVKET ATEŞ
- Üç eğrilikli sürtünmeli sarkaç mesnetli yapıların dinamik davranışına zemin eğilebilirliğinin etkisi
Effect of soil flexibility on the dynamic behavior of seismically isolated structures with the TCFP bearings
MUHAMMET YURDAKUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ŞEVKET ATEŞ
- Mevcut betonarme bir yapının sismik izolasyon ve geleneksel yöntemlerle güçlendirilmesinin sayısal olarak karşılaştırılması
Numerical comparison of the strengthening of a reinforced concerete building by seismic isolation and conventional method
AYSU BIYIKLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşaİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGAY ÇOŞGUN
- Simulating dry sliding friction with block-spring models
Blok yay modelleriyle kuru kayma sürtünmesinin incelenmesi
AYDIN AMIREGHBALI
Doktora
İngilizce
2023
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEMİRKAN ÇÖKER