Farklı sürtünme yüzeyli sarkaç izolatörlerin yapı deprem davranışı üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Performance comparisons of friction pendulum bearings with different sliding surface configurations
Yazar: MUHAMAD ZULFAKAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ İHSAN KARAKAŞ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Deprem = Earthquake ; Deprem davranışı = Earthquake behavior ; Sismik yalıtkanlar = Seismic isolators ; Sürtünme katsayısı = Friction coefficient ; Yüzey eğriliği = Surface curvature

Özet:
Bu çalışmada tek, çift ve üç eğrilikli sürtünmeli sarkaç izolatörler kullanılarak sismik izolasyonu sağlanmış beş katlı basit bir yapının zaman tanım alanında analizleri ABAQUS sonlu eleman programı yardımıyla üç boyutlu olarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, üç eğrilikli sarkaç izolatörler için farklı sürtünme katsayıları ve sürtünme yüzeyi eğrilik yarıçapıları dikkate alınarak analizler gerçekleştirilmiştir. Analizlerden elde edilen sonuçlar kullanılarak farklı sürtünme yüzeyi sayısına, farklı sürtünme katsayılarına ve eğrilik yarıçaplarına sahip izolatörler kendi aralarında ve ankastre mesnetli sonuçlarla karşılaştırılarak yapının deprem davranışı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla yapıda oluşan tepkiler maksimum göreli yerdeğiştirmeler, katlar arası ötelenme oranları, kat ivmeleri ve taban kesme kuvvetleri açısından irdelenmiştir. Analiz sonuçlarına göre izolatörlerin kullanıldığı yapılarda oluşan tepkilerin ankastre mesnetli yapılara göre oldukça azaldığı görülmüştür. Farklı sürtünme yüzeyi sayısına sahip izolatörler karşılaştırıldığında ise tüm bu tepkiler için üç eğrilikli sürtünmeli sarkaç izolatörün diğer izolatörlerinden daha iyi performans gösterdiği sonucuna varılmıştır. Ayrıca farklı sürtünme katsayılarına ve eğrilik yarıçaplarına sahip üç eğrilikli sürtünmeli sarkaç izolatörlü yapılar incelendiğinde sürtünme katsayılarındaki artışın yapıda oluşan tepkileri artırdığı eğrilik yarıçapındaki artışın ise azalttığı görülmüştür.

Abstract:
In this thesis, time history analysis of a simple five-story structure with seismic isolation using single, double and triple friction pendulum bearings are carried out three dimensionally with the help of the ABAQUS finite element program. Furthermore, for the triple friction pendulum bearing, the analysis is also carried out by considering different friction coefficients and friction surface radii. As the results of the analysis, isolators with different friction surface numbers, different friction coefficients, and different friction surface radii are compared each other and with the results of a fixed supported structure. For this purpose, the structure reactions are measured in terms of maximum relative displacements, inter-story drift ratio, floor accelerations and base shear forces. Based on the results of the analysis, it is found that compared to the fixed support structure, the isolated structure reactions are significantly reduced. The comparison of isolators with different friction surface numbers shows that the triple friction pendulum bearing has a better performance for all structure reactions than other isolators. Moreover, when the results of triple friction pendulum bearings with different friction coefficients and different friction surfaces radii are examined, it is found that increasing the friction coefficient increases the reactions of the structure, while increasing the friction surface radii decreases the reactions of the structure.