Doğrusal kuadratik performans indeksine dayalı titreşim kontrolü
The control of vibration based on linear quadratic performance index
Yazar: SELÇUK ÖZBAŞ
Danışman: DOÇ. DR. ÜNAL ALDEMİR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Aktif denetim sistemleri = Active control systems ; Optimal denetim teorisi = Optimal control theory ; Rijitlik = Stiffness ; Tasarım = Design

Özet:
Bu tez çalışmasında deprem kuvvetleri etkisi altındaki 5 katlı yapının aktif kontrollü ve kontrolsüz durumuna göre yapının davranışı incelenmiş ve kontrol sisteminin etkisi araştırılmıştır.Aktif kontrollü bir sistemde, yapıya etki eden sismik kuvvet ve yapının cevabı kullanılarak belirli bir algoritmaya göre hesaplanan kontrol kuvvetlerinin uygulanması neticesinde, deprem nedeniyle oluşabilecek yapısal zararlar önlenmiş olur.Aktif kontrolün yapılara uygulanmasındaki en belirgin amaçlardan birisi, katlar arası yerdeğiştirmeleri kabul edilebilir sınırlar içinde tutabilmektir.Pek çok yapının rezonans etkisi ile yıkılma tehlikesi altında olduğu bilinmektedir. Korumasız yapılar rezonans altında yer hareketleriyle birlikte dramatik sonuçlar doğurur ki bu birçok binanın yıkılma tehlikesi altında olduğunu gösterir. Diğer taraftan aktif kontrollü yapılarda, sistemin rijitlik ve sönümü zaman içerisinde sürekli değiştiğinden oluşabilecek muhtemel bir rezonans durumundan uzaklaştırılmış olur.İncelenen çok katlı kayma binasının 8 farklı deprem etkisi altındaki kontrollü ve kontrolsüz davranışı incelenmiş ve uygulanan kontrol algoritmasının yapının sismik cevabını azaltmada etkili olduğu görülmüştür.Aynı zamanda, uygulanan kontrol algoritmasının performansının farklı yer hareketleri için farklı olduğu gösterilmiştir. Bu neticenin sebeplerinden bir tanesi şöyle açıklanabilir. Dikkat etmek gerekir ki, uygulanan kontrol algoritması sismik girdiyi dikkate almayan bir kapalı çevrim kontrol algoritmasıdır. Dolayısıyla, sismik girdinin karakteristiğine göre kontrol sisteminin performansı farklılık gösterebilir. Yer hareketini de dikkate alan bir kapalı-açık çevrim kontrol algoritmasının, kapalı çevrim kontrol algoritmasından daha iyi performans göstermesini beklemek mümkündür.

Abstract:
In this study, the behavior of the earthquake excited five-story structure is studied for the uncontrolled case and the effect of the control system is investigated.Structural failure due to the earthquake can be prevented by applying the control forces calculated by a definite algorithm using the seismic force and the structural response.One of the aims of the application of the control systems to structures is to keep the structural interstory drifts within the acceptable limits.It is known that the most of the structures are under risk of collapse due to the resonance effect. Not defensive constructions contain dramatic conditions because of ground movements under the rezonance and some constructions have been collapsed under the attack. An actively controlled system is protected from resonance by changing the structural stiffness and damping in time.The controlled and uncontrolled behavior of investigated eight-story shear-beam structure is investigated and it is shown that the applied control algorithms is effective in suppressing the seismic response.It is also shown that the performance of the applied control algorithm is different for different ground motions. One of the reasons of this result can be explained as follows; it is noted that the applied control algorithm is a closed-loop control algorithm, which doesn?t take into account the seismic input, the performans of the control system may differ. It is expected that a closed-open loop control algorithms which takes into account also the ground motion can show a beter performance than closed?loop control.