Blast performance of brms structures with sliding foundation & effects of dynamic interaction of structural members on esdof blast analysis

Artan terör tehdidi ve patlama kazaları; bina hasarları, can kayıpları ve ekonomik kayıplar gibi kötü sonuçlar doğurabilmektedir. Bu sebeple, binaların patlama yükleri altındaki dayanım performansları günümüzde daha önemli bir dizayn unsuru halinde gelmektedir. Patlama dizaynı sadece askeri binaların dizaynında değil, aynı zamanda patlama kazası riski büyük olan petrokimya endüstrisinde kullanılmaktadır. Bununla birlikte; patlamaya dayanıklı binalar, patlama yüklerinin büyük olması sebebiyle çok maliyetli olabilmektedir. Bu maliyetleri azalttığı için, özellikle petrokimya endüstrisinde, prefabrik patlamaya dayanıklı modüllü çelik binalar, ekonomik çözümler olarak her geçen gün yaygınlaşmaktadır. Bu modüler binalar genellikle temellerine kalıcı olarak sabitlenmektedir ve bu sabitlenen temel bağlantıları çok büyük temel yüklerine, dolaylı olarak ta çok büyük temellere ve maliyetlere sebep olmaktadır. Bu sebepten, bu binaların temlerine bağlanmadığı veya patlama yüklerinde binanın yanal yer değiştirmelerini engellemeyecek tasarımlar yaygınlık kazanmakta. Bu şekilde modüler binaların, temelinin üstünde hareketi kısıtlanmamış olmakta, temel yükleri ve dolaylı olarak ta temel maliyetleri en aza indirilmiş olmaktadır. Bu tezin ilk bölümünde, iki modüllü bir "patlamaya dayanıklı modüler çelik" binanın 3 boyutlu doğrusal olmayan dinamik patlama analizi ile patlama performansı incelenmiştir. Bu çalışmada sabit ve sabit olmayan (kayan) temel tipleri gibi farklı kayma özelliği olan temel tiplerinin yapının patlama yükleri altındaki performansına etkileri incelenmiştir. Temel tiplerinin, binaya ve yapı elemanlarına etkisini anlamak için; farklı temel bağlantı durumlarının yapının patlama performansına etkileri karşılaştırılmıştır. Yapı temel etkileşiminin modellendiği 3 boyutlu sonlu elemanlar modelleri ile dinamik patlama analizleri yapmak, yüksek performanslı bilgisayarlar gerektirmektedir. Bundan dolayı bu çalışmada, kayan temel tipli yapıların sabit olarak incelenmesinin yapının patlama performansına etkileri ayrıca incelenmiştir. Bu tezin ikinci bölümünde; yatay ivme, hız ve kayma değerlerinin, patlama yükleri altındaki sabit olmayan temelli binalarda, rijit cisim hareket formülleri kullanılarak hesaplanabilirliği incelenmiştir. Bu inceleme için, basit ve kolay hesaplanabilir bir doğrusal olmayan sayısal integral yöntemi geliştirilmiş ve bu yöntemin sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak doğrulanması yapılmıştır. Rijit cisim yönteminin yeterliliği; kayma, hız ve ivme değerlerinin yanında yatay ve dikey temel tepki değerleri için de saptanmıştır. Bu tezin üçüncü ve son bölümünde; patlama yükleri altındaki yapı elemanlarının, düğüm noktalarındaki dinamik etkileşimi incelenmiş ve tek serbestlik dereceli patlama analizi yönteminin uygulanabilirliği, birbirine bağlı bir üçlü kiriş sistemi üzerinde patlama yükleri uygulanarak incelenmiştir. Bu üçlü kiriş sisteminin patlama yükleri altındaki etkileşimi hem elastik hem de elastik-tam plastik malzeme özellikleri kullanılarak incelenmiştir. Ana kiriş ve destek kirişlerinin doğal titreşim periyotları oranı 0.125 ve 4.0 arasında değiştirilerek, farklı rijitlik derecelerine sahip yapı elemanları arasındaki yapısal etkileşim saptanmıştır. Sonuçlar ve bulgular, bağlı olmayan tek serbestlik dereceli patlama analizi yönteminin kısıtlamaları için yol gösterici olarak kullanılmıştır.