Nonlinear structural modeling of Hagia Sophia in Istanbul
Istanbul'da bulunan Ayasofya'nın doğrusal olmayan yapısal modellemesi
- Tez No: 975762
- Danışmanlar: PROF. DR. ESER ÇAKTI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Deprem Mühendisliği, Earthquake Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Istanbul'daki Ayasofya, tarihin en ikonik mimarlık ve mühendislik başarılarından biridir. Altıncı yüzyılda inşa edilen yapı, kısmi göçmeler de dahil olmak üzere ciddi hasara yol açan birçok depreme rağmen 1500 yılı aşkın süredir ayakta kalmıştır. Yüksek sismik tehlike bölgesinde yer alması, yapının yapısal performansının değerlendirilmesini zorunlu kılmaktadır. 1990'lardan bu yana yapılan çalışmalar, Ayasofya'nın davranışını çoğunlukla lineer analizler ve idealize geometriler kullanarak incelemiş, uzun dönemli deformasyonlar büyük ölçüde göz ardı edilmiştir. Bu tez, yapıdaki mevcut deformasyonların düzey ve kapsamının değerlendirilmesi; idealize değil, gerçek geometriye dayalı bir sonlu eleman modelinin oluşturulması; kalıcı deformasyonların statik ve dinamik yapısal tepkiye katkısının değerlendirilmesi; yapının mevcut ve gelecekteki deprem davranışını anlamak amacıyla doğrusal olmayan statik ve dinamik modellemeler yapılması; ve yapıdaki olası göçme mekanizmalarının değerlendirilmesi üzerine odaklanmaktadır. Yapının deforme olmuş geometrisi, üç boyutlu lazer tarama ile elde edilmiştir. SAP2000 yazılımında önce ideal geometriye sahip bir model oluşturulmuş, ardından deformasyonları yansıtacak şekilde güncellenmiştir. Deforme olmuş ve olmamış modeller Ansys yazılımına aktarılmıştır ve statik ve dinamik analizlere tabi tutulmuştur. Doğrusal dinamik analizlerde ger¸cek deprem kayıtları kullanılmıştır. Doğrusal olmayan modelleme, 23 Nisan 2025 tarihli Mw 6.1 Silivri depremi kayıtlarına göre kalibre edilen malzeme tanımlamaları ile gerçekleştirilmiştir. Daha sonra hem gerçek hem de sentetik deprem verileri kullanılarak ilave analizler yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, yapısal tepki ve göçme mekanizmaları açısından değerlendirilmiş, geometrik deformasyonun etkisi vurgulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Hagia Sophia in Istanbul is one of the most iconic architectural and engineering achievements in history. Constructed in the sixth century, the structure has remained standing for over 1500 years, despite being exposed to numerous destructive earthquakes that caused significant damage, including partial collapses. Its location in a high seismic hazard zone makes the evaluation of its structural performance essential. Since the 1990s, studies on Hagia Sophia have mostly relied on linear analyses and idealized geometries, largely neglecting long-term deformations. This thesis focuses on the evaluation of the level and extent of the present-day deformations on the structure; the creation of a finite element model based on the actual geometry rather than the idealized one; the assessment of the contribution of permanent deformations to the static and dynamic structural response; nonlinear static and dynamic modeling to understand the structure's present and future earthquake behavior; and the assessment of potential collapse mechanisms of the structure. The deformed geometry of the building was obtained using three-dimensional laser scanning and converted into a mesh. A model with ideal geometry was first developed in SAP2000 and then updated to reflect the observed deformations. Both deformed and undeformed models were transferred to ANSYS and subjected to static and dynamic analyses. Real earthquake records were used in the linear dynamic analyses. The nonlinear modeling was carried out using calibrated material definitions based on recordings from the Mw 6.1 Silivri earthquake on April 23, 2025. Additional analyses were performed using both real and synthetic ground motion records. The results were evaluated in terms of structural response and collapse mechanisms, with a particular emphasis on the influence of geometric deformation.
Benzer Tezler
- Nonlinear response modeling of low-rise structural walls
Bodur perde duvarların doğrusal olmayan davranışlarının modellenmesi
SİMON KARABULUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KUTAY ORAKÇAL
- Nonlınear fınıte element modelıng of reınforced concrete structural walls
Betonarme perde duvarların doğrusal olmayan sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi
MUHAMMET FETHİ GÜLLÜ
Doktora
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KUTAY ORAKÇAL
- A comparative study on nonlinear modeling of structural walls
Yapısal duvarların doğrusal olmayan modellemesi üzerine karşılaştırmalı çalışma
SÜLEYMAN EREN DURSUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR KURÇ
PROF. DR. HALUK SUCUOĞLU
- Modeling of the nonlinear behavior of semi-rigid connections in steel framed structures and its influence on three dimensional analysis of structural systems
Çelik yapılarda yarı rijit bağlantıların doğrusal olmayan davranışının modellenmesi ve üç boyutlu yapısal çözümlemelere olan etkisinin araştırılması
HALİL FIRAT ÖZEL
Doktora
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFŞİN SARITAŞ
- Modeling of nonlinear behavior of steel beam to column semi-rigid connections with 3-D solid finite elements
Yarı-rijit çelik kiriş-kolon bağlantıların doğrusal olmayan davranışının 3 boyutlu sonlu elemanlarla modellenmesi
MURAT NURETTİN AZAP
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AFŞİN SARITAŞ