Yüksek binalarda çevresel titreşim verilerine dayalı yapı sağlığı izleme
The structural health monitoring of high-rise buildings based on ambient vibration tests data
Yazar: MUHAMMED CİHAT ŞAHİN
Danışman: DOÇ. DR. MURAT GÜNAYDIN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez kapsamında, yüksek binaların çevresel titreşim yöntemleri (ÇTY) ile elde edilen dinamik karakteristikleri (doğal frekanslar, sönüm oranları ve mod şekilleri) üzerinden yapı sağlığının izlenmesini amaçlamıştır. 23 ve 26 katlı iki betonarme yapının dinamik karakteristikleri hem analitik hem de deneysel yöntemlerle elde edilmiştir. Bu amaçla 26 katlı binanın sonlu eleman modeli ETABS yapısal analiz programında oluşturulmuştur. Bu sonlu eleman modeli vasıtasıyla modal analizler gerçekleştirilmiş ve yapı ya ait dinamik karakteristikler analitik olarak elde edilmiştir. Ayrıca, hem 26 katlı hem de 23 katlı binanın dinamik karakteristikleri ortam titreşim testleri vasıtasıyla deneysel olarak belirlenmiştir. 26 katlı binadan bir yıl ara ile iki ölçüm gerçekleştirilmiştir. 23 katlı binada ise bir yıl süre ile aralıksız olarak deneysel ölçümler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deneysel veriler ışığında incelenen binaların dinamik karakteristiklerinde bir değişimin olup olmadığı araştırılmıştır. Öte yandan, bu deneysel veriler ile analitik veriler karşılaştırmalı olarak da incelenmiştir. Tez çalışması kapsamında gerçekleştirilen aralıksız ölçüm sırasında meydana gelen ve asrın felaketi olarak tanımlanan 6 Şubat 2023 Kahramanmaraş depremlerinin incelenen yapıdaki yapısal tepkileri ne ölçüde artırdığı ve dinamik karakteristikler üzerindeki etkisi de irdelenmiştir. Elde edilen veriler, yapının dinamik karakteristiklerinin değişimleri üzerinden analiz edilmiştir.

Abstract:
This thesis aims to monitor the structural health of high-rise buildings based on dynamic characteristics (natural frequencies, damping ratios, and mode shapes) obtained through Ambient Vibration Tests (AVTs). The dynamic characteristics of two reinforced concrete buildings having 23 and 26 stories, were determined using both analytical and experimental methods. For this purpose, a finite element model (FEM) of the 26-story building was created using the ETABS structural analysis software. Modal analyses were conducted through this FEM, and dynamic characteristics of the building were obtained analytically. Additionally, the dynamic characteristics of both the 23-story and 26-story buildings were determined experimentally through AVTs. Two measurements were taken from the 26-story building with a one-year interval, while continuous experimental measurements were carried out over one year for the 23-story building. The obtained experimental data were used to investigate whether there were any changes in the dynamic characteristics of the buildings under study. Furthermore, the experimental data were compared with the analytical results. The effects of the February 6, 2023 Kahramanmaraş Earthquakes—described as the disaster of the century—on the structural responses of the selected buildings during the continuous measurement phase were also examined. The data obtained were analyzed through changes in the modal parameters of the structures.