Yapı tanılama algoritmalarıyla özgün yapı dinamik özelliklerinin tahmini
Estimation of original structure dynamic properties with structure identification algorithms
Yazar: AHMET SERT
Danışman: PROF. DR. KEMAL BEYEN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Aktif bir fay kuşağında olan ülkemizin deprem ile en büyük imtihanı 17 Ağustos 1999 Kocaeli depremi ile olmuştur. Marmara depremi nüfus yoğunluğunun yüksek olduğu ve sanayi kuruluşlarının yoğun olarak bulunduğu bir bölgede olmasından dolayı çok fazla can ve ciddi ekonomik kayba sebep olmuştur. Depremden sonra bölgedeki çalışmalar yapıların durumunun mevcut hali ile projedeki tasarımının çok farklı olduğunu göstermiştir ve tüm yapıların tekrardan tanılanması gerektiğini ortaya koymuştur. Bu çalışmada Kocaeli ili Derince ilçesinde TBYBHY-2007 göre yapılmış 5 katlı betonarme binanın yapısal davranışını incelemek amacıyla sonlu elemanlar analiz yöntemi ile kurulan modelin Kocaeli depremi ivme kaydı altında alınan kat tepkileri MATLAB ortamında oluşturulan yazılımlar ve MATLAB makro ortamından elde sonuçlar ile birleştirilmiştir. Bu şekilde yapılan yapısal tanılama işlemi sonucunda yapıların kabul edilen değil de kendi dinamik özellikleri tespit edilmiştir. Kat tepkilerinden elde edilen sonuçlarla frekans tepki fonksiyonları elde edilmiş bu tepki fonksiyonlarından dinamik özellikleri (doğal frekanslar, sönüm oranları ve mod şekilleri) elde edilmiştir. Deprem yönetmeliklerinde sabit bir oran olarak %5 olarak tanımlanan sönüm oranlarının servis yükleri altında %5 değerine hiç ulaşamadığı görülmüştür. % 5 sönüm değerine ulaşabilmesi için sistemin ciddi bir dinamik yüklemeye maruz kalması ve sistemde plastik mafsallardan dolayı oluşan enerji emilimleri ile ulaşılabilmektedir. Bu çalışma ile yapılarda denetleme ve ruhsatlandırma aşamasına yeni bir tanılama getirilmesi gerektiğini ve özellikle stratejik kamu kuruluşlarında ön ve kesin kabul aşamasında binaya ait gerçek davranışın izlenmesi amacıyla uygulanabilmekte ve yanıltıcı olmasından çok bilimsel bir temele oturmasını sağlamaktadır.

Anahtar Kelimeler: Frekans Tanım Alanında Analiz, Frekans Tepki Fonksiyonu, Sönüm Oranı, Transfer Fonksiyonları, Zaman Tanım Alanında Analiz.

Abstract:
The biggest test of our country which is in an active eartquake zone is 17 August 1999 Kocaeli earthquake. The Marmara earthquake caused a lot of lives and serious economic losses due to the fact that the population density is high and the industrial establishments are densely located. Studies in the region after the earthquake the current situation of the structures and the design of the project is very different and showed that all the structures should be identified again. In this study, in order to investigate the structural behavior of 5-storey reinforced concrete building constructed according to TEC-2007 in Derince district of Kocaeli province, the floor responses of the model, which was established by using the finite element analysis method, were combined with the software generated in MATLAB environment and obtained from MATLAB macro environment. As a result of the structural diagnostics performed in this way their dynamic properties were determined. Frequency response functions were obtained with the results obtained from the floor responses and dynamic properties (natural frequencies, damping ratios and mode shapes) were obtained from these response functions. 5% as a fixed rate in earthquake regulations it was found that the defined damping ratios never reached 5% under service loads. 5% damping value to achieve a serious dynamic system and energy absorption due to plastic hinge in the system. With this study, it is necessary to bring a new diagnosis to the inspection and licensing stage of the buildings, and especially in the strategic and public it can be applied for the purpose of monitoring behavior and provides a scientific basis rather than misleading.

Keywords: Frequance-Domain Analysis, Frequance Response Function, Damping Ratio, Transfer Functions, Time-Domain Analysis.