Sarsma Masası Deneyi Ve Sayısal Analizlerde Elde Edilen Dinamik Parametrelerin Görüntü İşleme Tekniği İle Karşılaştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: NESLİHAN AVCI

Danışman: Fatih Alemdar

Özet:

Deprem esnasında oluşan yatay yüklerin yapı ve yapı elemanlarında oluşturduğu zorların ve yapının bu yatay dinamik etki karşındaki davranışının belirlenmesinde birçok deneysel yöntem vardır. Sarsma masası deneyi ile oluşturulan deprem simülasyonu, yapı ve yapı elemanlarının yer değiştirme ve modal parametrelerini elde etmede kullanılan en iyi yöntemlerden birisidir. Bu parametrelerin ölçülmesi için kullanılan birçok ölçüm aleti vardır. Bunlardan bazıları doğrusal değişimli diferansiyel transformatörler(LVDT), lineer potansiyometre, piezoelektrik veya mikro elektromekanik ivmeölçerlerdir. Bu çalışmada olduğu gibi büyük ölçekli bir deneysel numune kullanıldığında birçok noktadan dinamik parametreler elde edilmek istenebilir. Ölçüm aletlerinin numune üzerine yerleştirilmesi, ölçümlerin hassasiyeti, ölçüm alınan noktaların fazlalığı bu dinamik parametrelerin elde edilme maliyetini arttırır. Aynı zamanda bu yöntemler işçilik, zaman ve maliyet açısından dezavantajlara sahiptir. Son zamanlarda, bu dezavantajlara sahip olmayan görüntü işleme yöntemleri ön plana çıkmaktadır. Sadece dijital kamera, bilgisayar ve uygun bir yazılımla tek bir deney yapılarak deney numunesinin birçok noktasından dinamik yer değiştirmeye ait büyüklükler ölçülebilmektedir.

Dinamik parametrelerin ölçümünde şablon eşleştirme yöntemi kullanılmıştır. Şablon eşleştirme yöntemi genel prensibi görüntü içerisinde seçilen bir hedefin video kaydı boyunca hareketinin takibine dayanmaktadır. Fakat seçilen hedefe benzer başka hedefler olduğunda istatiksel olarak hatalar oluşmaktadır. Bu sebeple şablon eşleştirme yöntemi akıllı arama tekniği ile geliştirilerek bir algoritma üretilmiştir. Bu algoritma ile birbirine benzer hedeflerin olduğu çalışmalarda sağlıklı sonuçlar elde edilmiştir.

Bu çalışmada, 3 boyutlu çelik çerçeve deneysel numunenin, farklı genlik ve frekans içeriğine sahip deprem ivme kayıtları ile sarsma masası deneyini gerçekleştirilmiştir. Sarsma tablası üzerinden ivmeölçer ve LVDT ile elde edilen dinamik parametreler, görüntü işleme tekniği ile istatiksel olarak hesaplanan dinamik parametreler ile karşılaştırılmıştır. LVDT ile görüntülerden alınan yer değiştirme parametreleri arasındaki korelasyon katsayısı 0.99 üzerinde çıkmıştır. Ayrıca 3 boyutlu çelik çerçeve Abaqus programı ile modellenmiş, çelik çerçeve üzerinden referans alınan noktalardaki dinamik parametreler, görüntü işleme tekniği ile elde edilen verilerle karşılaştırılmıştır. Yapılan analizler sonucunda birbiriyle uyumlu sonuçlar elde edilmiştir.

Bu çalışmanın son aşamasında Abaqus’te modellenen çelik çerçevenin farklı depremlerden nasıl etkilendiği, sistem ve kat yer değiştirme rijitlikleri ile kiriş dönme rijitlikleri verilerek karşılaştırılmaya çalışılmıştır.