Zaman integrasyon şemalarının eşdeğer dinamik test sonuçlarına etkisi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SEZER ÖZTÜRK
Danışman: Bilge Doran
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yapıların ve yapı elemanlarının farklı yüklerin etkisi altındaki davranışının belirlenmesi, uzun yıllardır mühendislerin ve araştırmacıların ilgilendiği konulardır. Özellikle depremlerden sonra yapıların performansını incelemek için değişik yöntemler kullanılmaktadır. Bunlar: i) depremlerden sonra yapılan saha incelemeleri, ii) matematiksel modellemeler ve iii) laboratuvar testleridir. Laboratuvarda yapılan test çalışmaları da kendi içinde üç ayrı başlıkta değerlendirilebilir, bunlar: i) sarsma tablası testleri, ii) quasi statik deneyler ve iii) eşdeğer dinamik testlerdir. Eşdeğer dinamik test yöntemi hem yapı kapasitesini hem de deprem istemini ele alması ve sarsma tablası testlerine göre daha ekonomik ve kolay uygulanabilir olması sebebiyle güvenilir bir alternatif olmuştur ve sıklıkla kullanılmıştır. Temel prensip olarak, yapı adım adım integrasyon yöntemi ile incelenir. Simülasyon gerçek zamanlı olmayan düşük hızlarda gerçekleştirilir ve numune üzerinde hasar oluşumu ve gelişimi izlenebilmektedir. Her zaman adımında yapının fiziksel testinden elde edilen reaksiyon kuvvetleri bir bilgisayar modelinde yapının atalet ve sönüm etkileri ile matematiksel olarak birleştirilir ve depremin bir sonraki zaman adımında yapıdan istediği yer değiştirme değerleri belirlenir. Bu yer değiştirme değerlerinin fiziksel yapıya etki ettirilmesi ile test devam eder. Yüklemenin gelişigüzel değiştiği veya sistemin doğrusal olmayan bir davranış gösterdiği durumlarda yapının dinamik hareket denklemine çözüm üretmek için zaman integrasyon şeması algoritmaları kullanılır. Bu çalışmada eşdeğer dinamik test yönteminde kullanılan, zamanı adımlama yöntemlerinden olan Merkezi Farklar Yöntemi ve α-OS Yönteminin dinamik davranışa etkisi incelenmiştir. Tek serbestlik dereceli bir sistemin dinamik davranışı hem analitik hem de deneysel olarak incelenmiştir. Bu incelemelerde dinamik yükleme olarak anlık etkiyen sabit yük ve seçilmiş deprem ivme kayıtları kullanılmıştır. Sayısal incelemelerde her iki integrasyon yöntemi ile sisteme sabit yük ve yer ivme kayıtları uygulanarak elastik ve elastik ötesi bölgede analizler gerçekleştirilmiştir. Bu analizlerde iki integrasyon yönteminin ve farklı zaman adım aralığı değerlerinin eşdeğer dinamik analizlere etkisi araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda ise Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi "Yapı Mekaniği ve Deprem Araştırma Laboratuvarı" nda anlık etkiyen sabit yük altında, farklı zaman adım aralıklarında, α-OS Yöntemi kullanılarak analizler gerçekleştirilmiş ve sayısal analiz sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlarda analitik incelemelerde zaman adım aralığının çok küçük değerleri için gerçekleştirilen analizlerde, her iki integrasyon yöntemi çözümlerinin birbirine çok yakın sonuçlar verdiği görülmüştür. Ancak zaman adım aralığı artırıldıkça çözümlerde stabilite bozulmaları meydana gelmiştir. Merkezi Farklar Yöntemi çözümlerinde taşıyıcı sistem periyodunun küçüldüğü, α-OS Yöntemi çözümlerinde taşıyıcı sistem periyodunun büyüdüğü anlaşılmıştır. Deneysel çalışmalarda ise sayısal analiz sonuçlarına yakın sonuçlar elde edilmiştir. Gerçekleştirilen çalışmalarla eşdeğer dinamik deney altyapısının gerçekçi biçimde sonuçlar verdiği görülmüştür. Sayısal integrasyon yöntemleri ve zaman adım aralığı değerlerinin analizlere etkisi incelenmiştir. Çalışmanın eşdeğer dinamik deneylerde kullanılacak uygun zaman adım aralığının seçiminde fikir oluşturabileceği düşünülmüştür.