Yığma duvarların çevrimsel yükler altında davranışlarının deneysel ve sonlu eleman yöntemiyle belirlenmesi ve FRP malzemesiyle güçlendirilmesi
Masonry walls behavior determination under cyclic loads by experimental and finite element method and strengthening with FRP material
Yazar: ADAMOU MAROU SEYNI SAMBEROU
Danışman: PROF. DR. ŞEVKET ATEŞ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tezin genel amacı, tekrarlı yükler altında yapısal yığma duvarların davranışlarını belirlemek ve bu etkilere karşı nasıl daha dayanıklı hale getirileceğini incelemektir. Bu amaca ulaşmak için, çalışma önce analitik ve sonra da deneysel çalışmalara dayandırılmıştır. Bu çalışma için İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı ve Malzeme Laboratuvarında beş adet yığma duvar imal edilmiştir. Delikli tuğlalardan oluşan dört adet ve harman tuğlalardan oluşan bir adet duvar yapılmıştır. Sayısal çalışmalar da, düzlem yığma duvarlara yanal tekrarlı yüklerin uygulanabildiği ABAQUS yazılımı kullanılmıştır. Her bir duvar için basitleştirilmiş mikro model dikkate alınmıştır. Tekrarlı yüklerin uygulanmasıyla, yığma duvar modellerinde hasarlar meydana gelmiştir. Bu çatlakların karekteristik özellikleri ve hangi yük seviyelerinde oluştukları belirlenmiştir. Ayrıca bu çatlaklar laboratuvar modelleri üzerinde de işaretlenetrek çeşitli fikirlerin tartışılmasına olanak vermiştir. Bu yığma duvarların her birinin içinde sonlu eleman modelleri oluşturulmuştur ve tekrarlı yüklere maruz bırakılmıştır. Elde edilen bu sayısal sonuçlar deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Sonlu eleman analizleri sonucunda, gerilmeler, frekanslar ve mod şekilleri elde edilmiştir. Deneysel çalışmada, yığma duvarların imalatı ile başlamıştır. Üzerlerine yerleştirilen ivme ölçerler yardımıyla tekrarlı frekansları ve mod şekilleri kaydedilmiştir. Duvarlar üzerinde gerçekleştirilen bu çalışma duvarın hasarlı ve hasarsız durumları için belirlenmiştir. Hasarlı yığma duvarlar daha sonra, çatlakları epoksi reçineleriyle doldurulduktan sonra FRP malzemeleriyle güçlendirilmiştir. Yaklaşık bir haftalık beklemnin sonrasında tekrar frekansları ve mod şekillerindeki değişimler ivme ölçerler yardımıyla kayıt altına alındıktan sonra tekrarlı yüklemeye maruz bırakılmıştır. Hasar alan yığma duvarlar için tekrar ölçümler tekrarlanmıştır. Tüm sonuçlar sonlu elemanlar yöntemiyle elde edilerek karşılaştırılmıştır.

Abstract:
The overall objective of this thesis is to study the behavior of structural unreinforced masonry under seismic effects and how to make it more resistant to these effects. To achieve this goal, the work was based first on analytical studies then experimental during which analyzes and tests were carried out. Five walls had been taken into account for this work: four walls formed of perforated bricks and one wall of threshing bricks. The numerical studies had started with the simplified micro-modelling of each wall using the ABAQUS software, through which lateral cyclic loads are applied to the walls in the plane. This application of force had generated damage characterized by cracks. In these numerical analyzes, it was also considered to take the frequency and the shape mode of the walls (modal analysis) to be able to compare them with the experimental results later. As for the experimental part, it begins with the construction of the walls, follows the recording of frequencies through receivers placed on them, then are applied Depending on the walls, this process had been reversed, that is to say that the recording of frequencies was made either before the damage, or even after the reinforcement of the wall. This reinforcement to fill the cracks is made using layers of CFRP with epoxy resin. Finally, all these results of the analyzes and laboratory tests are compiled and compared in order to evaluate the seismic effects and the solutions that the CFRP brought in the reinforcement of the walls.