Doğrusal olmayan analiz
53 theses under this subject heading
Burkulması önlenmiş çelik çaprazlı yapıların tasarımında performans tabanlı plastik tasarım yönteminin şekildeğiştirmeye göre değerlendirme ve tasarım yöntemiyle kıyaslanması
Performansa Tabanlı Plastik Tasarım (PTPT) yöntemi, tasarım ilkeleri olarak mekanizma durumu ve hedef ötelenme miktarını tasarımın en başında ele alan, çok fazla tekrar gerektirmeyen basit ve güçlü bir tasarım yöntemidir. Bu çalışmada taşıyıcı sistemi burkulması önlenmiş çaprazlı çelik çerçeveden oluşan binaların tasarımında PTPT yöntemi ile TBDY-2018'de deprem etkisi altındaki taşıyıcı sistemlerin tasarımında iki temel yaklaşımdan biri olan Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım (ŞGDT) yönteminin kıyaslanması amaçlanmıştır. Bu tez kapsamında taşıyıcı sistemi burkulması önlenmiş çaprazlardan oluşan 5 ve 10 katlı iki adet prototip bina dikkate alınmış ve binalar her iki yönteme göre ayrı ayrı tasarlanmıştır. İki yönteme göre tasarımları yapılan prototip binalar, sabit tek modlu itme analizi ve zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizlere tabi tutularak performansları belirlenmiş ve kıyaslanmıştır.
Optimum usage of mixed damping systems (rubber concerete or x diagonal dampers) on multystory building
This research aims to compare usage of X plate chevron dampers (Wen Plasticity Dampers) in a concrete multi-story framed building which installed in different locations of the structure, in accompany of using rubberized concrete - treated crumped rubber added to concrete aggregates - using different rubber percentages for the building's members. Comparison of Nonlinear Push Over Analysis of models' results were done, such as transmitted base shear forces, roof displacement, pseudo acceleration, pseudo displacement, effective period, ductility ratio and most importantly effective damping ratio which plays major role in reducing demand curve of the design response spectrum. Two and three-dimensional multi story building models had analyzed by SAP2000 and ETABS, compared analysis results according to multiple study cases will be shown, trying to reach optimum usage of such damping systems.
Comparison of hollow core reinforced concrete slabs types
A hollow core slab is a concrete member with continuous voids provided to reduce the weight and cost of the building. Because of the less concrete used in constructing these slabs, hollow core slab systems are lighter than solid concrete slabs while maintaining the ability to have large spans. This thesis deals with the nonlinear numerical design of two types of reinforced concrete hollow core slabs (voided and waffle slabs). Firstly, 30 slab models are designed via SAFE software. Next, these 30 samples are divided into the waffle and voided slabs with five different lengths (L) of the span and three different widths of the beam (wb) for each span. After the design stage, the models are subjected to a uniform distributed load (live and dead), then the slabs are analyzed by the nonlinear FEM via the same software. The numerical results showed that the long-term deflection, reinforced steel area, and concrete consumption for voided slab waffle slabs are affected by the slab span, thickness, and width of the beam. Furthermore, the results showed that the required amount of concrete in the hollow slabs is reduced by 30 % (or more) than the traditional slab.
Validated finite element modeling based parametric study for reinforced concrete shear walls
This study was developed in order to provide better understanding of the behavior of reinforced concrete shear walls under lateral loads such as earthquake and wind loads. An experimental study (from the literature model) was modeled and analyzed via ATENA 2D Engineering to ensure that model correction was implemented. The analysis method was selected as a nonlinear finite element analysis. The results of the experimental model and the analytical model were compared and it was observed that their structural behaviors were very similar. 2016 reinforced concrete shear walls with different parameters were modeled and analyzed via ATENA 2D, using the features of this analytical shear wall model, whose accuracy was ensured. The 2016 model was also analyzed using the nonlinear finite element analysis method. These models were modeled and analyzed by changing the concrete class, shear wall thickness, reinforcement ratio, height, b/ℓ ratio and axial load parameters. As a result of these analysis procedures, many findings have been reached. The effects of these parameters on load carrying capacity and crack width were observed. It has been observed although the height is increased and the load carrying's capacity decreases, the ductility of the reinforced concrete shear wall increases. In addition, it was observed that high shear walls are more durable when they are under the higher axial load. Key Words: RC Shear Wall, Non-Linear Finite Element Method, Lateral Load, Load Carrying Capacity, Crack Width
Structural assessment of reinforced concrete buildingsretrofitted with various schemes against progressive collapse
Primary local damage in the building spreads outward in a process known as "progressive collapse." Damages caused by removing one or more load-bearing columns lead to a sequence of failures that eventually lead to structural collapse. Multi-story reinforced concrete (RC) buildings with varying numbers of stories were investigated in this paper to observe how various retrofitting techniques affect the structures' ability to withstand progressive collapse. As a result, eight distinct scenarios involving three distinct building heights of seven, thirteen, and nineteen stories were examined. To begin with, there was an RC moment-resisting frame (bare frame) for each of the three different story numbers. The other frames included X-braces, diagonal braces, inverted V-braces, viscous dampers in the central bay and two inner-bay, viscous damper only in certain stories, and carbon fiber reinforced polymer jackets. In order to analyze the different RC frame's capacity in relation to the number of storeys, deriving each numerical model was conducted for the ultimate load- carrying ability to progressive collapse. In addition, for each case study structure, three distinct scenarios for column removal were evaluated as column failures at the ground, middle, and last floors. It was found that there was a significant improvement in the RC building's ability to withstand a collapse following a column's failure, depending on the method utilized to upgrade the structure's bare frame. It is also possible to resist the gradual collapse by raising the number of stories, which guides a rise in the number of the component that redistributes the burden after the incident.
Nonlinear pushover analysis of composite frames with concrete filled steel tube (CFST) columns
In this study, the nonlinear analysis and seismic performance of composite structures having concrete filled steel tube columns (CFSTs) were investigated. The case study composite frames were made of the columns surrounded by steel tube outside and filled with concrete, and also steel I beams. These frames were designed as 4, 6 and 8 storey with three equal bays. Then, the nonlinear pushover analysis was applied to examine the effect of variation in the width-thickness ratio, slenderness ratio, yield strength of the steel tube and compressive strength of the infilled concrete within the columns of the frames with each storey height. Thus, a total of 72 different composite frame models with CFST columns and steel beams were evaluated based on the structure response parameters such as the base shear vs. top displacement curves. The obtained results were discussed comparatively in terms of lateral load carrying capacity, initial stiffness, and plastic hinge formation. It was observed that the material and dimensional properties of the CFST columns influenced significantly the seismic behavior of the composite frames.
Düğüm noktalarına dönel yaylarla bağlı çubuklardan oluşan düzlemsel çerçevelerin nonlineer analizi
109 ÖZET Bu çalışmada, uçlarında dönel yaylar bulunan çubuklardan oluşan düzlemsel çerçevelerin nonlineer (ikinci mertebe) analizi yapılmış ve bu konuda bir bilgisayar programı hazırlanmıştır. önce rijitlik matrisi yöntemi genel haliyle anlatılmıştır. Daha sonra, ikinci mertebe teorisi ile bir çubuğun rijitlik matrisi bulunmuştur. Aynı durum için çubukların uniform, tekil, doğrusal, simetrik trapez ve üçgen yayılı yükler altında ankastrelik uç kuvvetleri hesaplanmıştır. Yapılan çalışmada, uçlarında dönel yaylar bulunan çubuklardan oluşan düzlemsel çerçevelerin değişik yay katsayıları ile çözülüp karsı lastırı lmasıyla aşağıdaki sonuçlar ortaya çıkmıştır. - Sistemdeki yay katsayıları küçüldükçe, sistem deplasman değerleri büyümektedir. Yay katsayılarının sıfır limit değerine varması durumunda sistem yay bulunan noktalarda mafsala bağlı imiş gibi davranmaktadır. - Yay katsayıları büyüdükçe, sistem deplasmanları küçülmektedir. Yay katsayıları limit olarak sonsuz büyük değerler aldığı zaman sistem her yayla bağlı noktada rijit bağlı imiş gibi davranmaktadır. - Yay katsayıları büyüdükçe açıklık momenti küçülmekte, buna karşılık uç momentleri büyümektedir.
Tarihi yapıların statik ve dinamik yükler altında lineer ve non-lineer analizi: Küçük Ayasofya Camii örneği
Kültürel bir miras olan tarihi yapı ve anıtların korunmasından, restorasyonundan ya da tarihi yapı ve anıta yapılacak müdahaleden önce yapı hakkındaki tüm bilgilerin bilinmesi gerekmektedir. Yüzyıllardır çeşitli savaşlar, yangınlar, depremler ve doğal afetler gören bu yapıların yük taşıma mekanizmasını bilmek, yapıda kullanılan malzemelerin mukavemet ve karakteristiklerini anlamak ve bu anlamda tarihi yapıya müdahale etmek gerekmektedir. Yapısal koruma yada müdahalede yapıya sanatsal, tarihsel, mimari ve mühendislik açısından yani bütün disiplinler açısından yaklaşmak yapının tarihsel anlamının bozulmasını önleyecektir. Bu çalışmada; tarihi yapı ve anıtlara sanat tarihçilerinin, mimarların ve arkeologların bakış açısı altında mühendisçe yaklaşımla yapısal durum saptaması yapılacaktır. Bu saptama yapının zemin ve geoteknik yapısı, malzeme mukavemet ve karakteristiği ile yapı modellenmesi ve hesaplamalardır. Çoğu yığma olarak inşaa edilen bu yapıların, tamir ve takviyesi ile modellenmesi birtakım parametrelerin bilinmesine bağlıdır. Bu parametreler; yapıda kullanılan taş, tuğla ve harç gibi elemanların miktarı, birbirlerine göre oranı, dayanımları, mekanik karakteristikleri ve davranışıdır. Taş yada tuğla ve harçtan oluşan bu yapı elemanının davranışının ne şekilde alınacağı, yapısal takviye ve onarımda kullanılacak teknikler ve malzemeler tek tek araştırılmış ve sonuçlar diğer çalışmalarla irdelenmiştir. On bölümden oluşan bu çalışmanın birinci bölümünde, tarihi yapı ve anıtlarla ilgili yapılan çalışmalar ve bu çalışmanın amacı ile izlenen yol anlatılmıştır. İkinci bölümde, tarihi yapı ve anıtların korunması, takviyesi ile bu amaçla yapılan deneysel çalışmalar anlatılmıştır. Yine bu bölümde, tarihi yapıların korunması, tamir ve takviye yöntemleri belirlenmiştir. Üçüncü bölümde, tarihi yapı ve anıtlar üzerine yapılan çalışmalar anlatılmıştır. Bu çalışmalar, yapı üzerinde yapılan deneyler, malzeme deneyleri, sarsma tablası deneyleri, serbest titreşim deneyleri, üç boyutlu analiz, güçlendirme ve onarım yöntemleri ile onarılmış yapılar üzerinde yapılan deneylerdir. Konu ile ilgili çalışmalara ışık tutacak olan bu değerli çalışmalar, yapılan deneylerin amacı, yapılış şekli ve sonucu şeklinde yazılmıştır. Dördüncü bölümde, Osmanlı ve Bizans yapılarında kullanılan taş, tuğla teknikleri ile duvar yapımları ve bu duvarlar üzerinde yapılan deneysel çalışmalar anlatılmıştır. Sonraki çalışmalara ve diğer tarihi yapıların onarım ve takviyesine yardımcı olmak amacıyla taş, tuğla ve harç teknikleri yüzyıllara göre ayrılmıştır. Beşinci bölümde, İstanbul ve çevresindeki tarihi yapılarda sıkça kullanılan kireçtaşı ve bu taşın mühendislik büyüklükleri anlatılacaktır. Kireçtaşı üzerinde yapılan mekanik deneyler ve sonuçlarının anlatıldığı bu bölümde yapılan deneysel çalışmalarla önceki çalışmalar karşılaştırılmıştır. XIVAltıncı bölümde, yapı ve duvar modellerinde kullanılan plastisite teorisi ve plastik analiz yöntemi üzerinde durulmuştur. Ayrıca malzeme ve geometri yönünden non- lineer davranış anlatılmış, hesap yöntemleri ve kabulleri belirlenmiştir. Yedinci bölümde, hem yapısal modellemede ve hem de duvar elemanlarının modellenmesinde kullanılan sonlu elemanlar yöntemi anlatılmıştır. Özellikle modellemede ele alınan şekil fonksiyonları ile önceki bölümde tespit edilen sonlu eleman ağ büyüklükleri bu bölümde ayrıntılı olarak ifade edilmiştir. Sekizinci bölümde, tuğla-harç yada taş ve harçtan oluşan yığma duvarların davranışı belirlenmeye çalışılmış ve yapısal modellemede bu tür kompozit elemanın ne şekilde ele alınacağı tespit edilmiştir. Ayrıca modellemede yapının sonlu eleman büyüklükleri de belirlenmiştir. Dokuzuncu bölümde, tarihi yapıların tamir ve takviyesi ile statik-dinamik analizini belirlemek amacıyla bir örnekleme yapılmıştır. St. Sergius and Bacchus Kilisesi (Küçük Ayasofya Camii)' nin örnek alındığı bu bölümde yapı üzerinde yapılan deneysel çalışmalarla, analitik hesaplar anlatılmıştır. Sonuç bölümünün yeraldığı onuncu bölümde, tüm bu çalışmalar sonucunda elde edilen bulgularla, yöntemler özetlenmiş, yapısal takviye ve kuvvetlendirme teknikleri ile yapısal modelleme özetlenmiştir.
TBDY-2018'e göre tasarlanmış planda A1 ve A3 düzensizliği bulunan betonarme bir binanın performans analizi
Deprem, tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de insanlığı tehdit eden bir doğa olayıdır. Gelişen teknoloji ile birlikte bu afete karşı önlemler alınmaya çalışılsa da can güvenliğini sağlamak adına depreme karşı dayanıklı yapı tasarlamak büyük önem arz etmektedir. Bu bağlamda, depreme dayanıklı bina tasarımının gerçekleştirilmesi ile ilgili belirli kuralların ve uygulama esaslarının yer aldığı deprem yönetmelikleri oluşturulmuştur. Tez çalışması kapsamında, 1 Ocak 2019 tarihi itibariyle ülkemizde yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği-2018 (TBDY-2018) esas alınmıştır. Bina tasarımında genel anlamda doğrusal-elastik hesaba dayalı dayanıma göre tasarım prensipleri kullanılmaktadır. Buna karşın, binaların gerçek davranışını yansıtan ve doğrusal olmayan analiz yöntemlerinin kullanıldığı şekildeğiştirmeye göre tasarım, binaların deprem yükleri altında performans seviyelerini belirlemek adına önem arz etmektedir. TBDY-2018'de deprem yer hareketi etkisi altındaki gerçek bina davranışının tahmin edilmesini gerektiren yüksek binalar, sismik izolasyonlu binalar gibi önemli binaların tasarımı ve mevcut binalarda şekildeğiştirmeye göre tasarım zorunlu kılınmıştır. Bu tür binalarda dayanıma göre tasarım bir ön tasarım yöntemi olarak benimsenmiştir. Bu kapsamda, söz konusu tez çalışmasında, TBDY-2018 esasları uyarınca dayanıma göre tasarımı yapılmış, bünyesinde A1-burulma düzensizliği ve A3-planda çıkıntı düzensizliği bulunduran, taşıyıcı sistemi boşluksuz perde ve çerçevelerden oluşan 10 katlı betonarme bir binanın performans değerlendirilmesi yapılarak şekil değiştirmeye göre tasarımı tamamlanmıştır. Tez çalışmasında, ilk olarak dayanıma göre tasarım kapsamında, binanın doğrusal-elastik davranışını esas alan üç boyutlu (3D) nümerik modeli ETABS programında oluşturulmuştur. Kolon ve kirişler çubuk eleman, perde ve döşemeler ise kabuk eleman olarak modellenmiştir. Doğrusal-elastik analizde kullanılan etkin kesit rijitlik çarpanları ilgili kesitlere atanmıştır. TS498'de belirtilen yük kabullerine göre döşeme ve kirişlere yük ataması yapılmıştır. Binanın kat kütleleri programa hesaplatılarak serbest titreşim analizi (modal analiz) gerçekleştirilmiş; binanın X, Y ve burulma doğrultularındaki hâkim titreşim periyotları, mod şekilleri ve kütle katılım oranları belirlenmiştir. TBDY-2018'de tanımlı olan elastik ivme spektrumu ve kat kütleleri ile birlikte ek dışmerkezlik etkileri de dikkate alınarak eşdeğer deprem yükü yöntemi uygulanmıştır. Dışmerkezlik etkileri ile X ve Y doğrultularındaki deprem yer hareketlerinin yönleri dikkate alınarak sekiz farklı kombinasyon oluşturulup düzensizlik, göreli kat ötelemeleri, ikinci mertebe etkileri ve devrilme momenti kontrolleri yapılmıştır. Binada A1 burulma düzensizliği ve A3 planda çıkıntı bulunması düzensizliklerinin yer aldığı tespit edilmiştir. Devrilme momenti kontrollerinin sağlanamaması üzerine yapı davranış katsayısında (R) düzeltme yapılmıştır. Burulma düzensizliği katsayısı oranında dışmerkezlik etkileri artırılmış ve eşdeğer deprem yükü yöntemi binaya tekrar uygulanmıştır. Yalnızca düşey yüklerin bulunduğu tasarım kombinasyonu ile birlikte depremin X ve Y bileşenlerinin aynı anda etkimesi durumlarını gözönüne alacak şekilde oluşturulan toplamda 65 yük kombinasyonu için en olumsuz durumu veren yükleme değerine göre kolon, kiriş ve perde elemanların boyut ve donatı miktarları belirlenmiştir. Binanın serbest titreşim modlarının kütle katılım oranlarının X, Y ve burulma doğrultularında yeterli katılımı sağlayamadığından dolayı binaya ayrıca mod birleştirme yöntemi de uygulanmıştır. Mod birleştirme yöntemi ile de yük kombinasyonları oluşturulup tasarım gerçekleştirilmiş ve dayanıma göre tasarım sonlandırılmıştır. Şekildeğiştirmeye göre tasarım kapsamında, binanın doğrusal olmayan davranışı esas alan nümerik modeli yine ETABS programıyla oluşturulmuştur. Malzeme açısından doğrusal olmama durumunu dikkate alabilmek adına kiriş ve kolonlarda yığılı plastisite; perdelerde ise yayılı plastisite kullanılmıştır. Kirişlerin uçlarına M3 eğilme mafsalı, kolonlara iki eksenli eğilme ve normal kuvvet etkileşimini dikkate alabilen P-M2-M3 mafsalı, perdelerde ise kritik perde yüksekliği boyunca bünyesinde doğrusal olmayan beton ve donatı çeliği gerilme-şekildeğiştirme bağıntılarının tanımlanabildiği kesit hücreleri atanmıştır. Kolon ve kiriş kesitlerinin moment-eğrilik ilişkilerinin oluşturulması için XTRACT programından faydalanılmıştır. Moment-eğrilik ilişkileri iki doğrulu olarak idealleştirilerek doğrusal olmayan analize esas olacak etkin kesit rijitlikleri ile göçme öncesi (GÖ) ve kontrollü hasar (KH) performans sınırları için plastik dönme değerleri hesaplanmıştır. Kolonlarda moment-eğrilik ilişkileri oluşturulurken dikkate alınacak eksenel yük doğrusal olmayan düşey yük analiziyle belirlenmiştir. Perde elemanlarında kullanılan kesit hücrelerine atanan parabolik pekleşen donatı ve Mander sargılı-sargısız beton modelleri TBDY-2018'den alınmıştır. X ve Y yönünde kütle katılım oranlarının düşük olması sebebiyle binaya sabit tek modlu itme analizi yöntemi uygulanmamış; Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Analiz (ZTA) yöntemi uygulanmıştır. Analizde kullanılacak yatay deprem ivme kayıtları, tasarıma esas deprem yer hareketi düzeyine uygun deprem büyüklüğü, kaynak mekanizması, yerel zemin grubu ve faya olan mesafelere göre Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER) veritabanında bulunan gerçek deprem ivme kayıtlarından seçilmiştir. TBDY-2018'de yer alan basit ölçeklendirme yöntemi PEER veritabanı tarafından gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, on bir deprem ivme kayıt takımının bileşenlerinin elastik ivme spektrum ordinatlarının karelerinin toplamının karekökü alındıktan sonra ortalamalarından oluşan spektrumdaki ivme değerlerinin, tasarıma esas elastik spektrum ivme ordinatlarının 1.3 katından büyük olması esas alınmıştır. Zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizin başlangıç adımı olarak doğrusal olmayan düşey yük analizi tanımlanmıştır. Bu analiz sonucu oluşan deformasyon ve rijitlik durumları esas alınarak yer hareketinin her iki bileşeni aynı anda binaya belirlenen ölçek katsayısı ile çarpılarak etki ettirilmiştir. Analizlerde Rayleigh sönümü kullanılmış olup sınır periyotlar için belirli yaklaşımlar yapılmıştır. Sonuç olarak, on bir adet yer hareket çifti, doğrultuları değiştirilerek binaya etki ettirilmiş, toplamda 22 adet zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yapılmıştır. Yeni yapılacak binanın deprem yer hareketi karşısında performansını belirlemek adına, ZTA'dan elde edilen istem büyüklüklerinin zaman serisi sonuçlarının en büyük değerlerinin ortalamaları dikkate alınmıştır. Bazı istem değerleri için, doğrusal olmayan analiz için hesaplanan bu değerler ile mod birleştirme yöntemi ile hesaplanan değerler karşılaştırılmıştır. Hesaplamalar sonucunda, TBDY-2018 uyarınca Dayanıma Göre Tasarımda belli oranda hasar oluşumuna izin verilmiş olsa da A1 ve A3 türü düzensizliğe rağmen kolon ve kiriş olarak çalışan elemanların yaklaşık %85' i Sınırlı Hasar Bölgesi' nde kalmıştır. Perde elemanlarda plastikleşmenin zemin kat düzeyinde sınırlı kaldığı ve şekildeğiştirmelerin bütün depremler için yönetmelik hasar sınır değerinin altında kaldığı belirlenmiştir. Mod Birleştirme yöntemi ile bulunan sonuçlar karşılaştırıldığında, tepe yerdeğiştirmelerinin doğrusal olmayan analizde her iki yönde de ortalama %70 oranında daha fazla çıktığı, göreli kat ötelemeleri değerlerinin iki yöntem için de yönetmelik sınır değerleri altında kaldığı, taban kat kesme kuvvetlerinin doğrusal olmayan analiz sonuçlarında yaklaşık 3 katı kadar fazla olduğu gözlemlenmiştir. Bütün olarak bakıldığında, TBDY-2018 esaslarına göre tasarlanan söz konusu binanın tasarım deprem yer hareketi olan DD-2 altında Kontrollü Hasar performans düzeyinde olduğu, ancak Belirgin Hasar Bölgesi' ne geçen çok az sayıda elemanın bulunması nedeniyle oldukça güvenli tarafta kalan bir performans sergilediği söylenebilir. Özellikle perdelerin sınırlı hasar performans seviyesinde kaldığı düşünüldüğünde perde tasarımında daha düşük donatı oranlarının kullanılabilmesine olanak doğmaktadır.
Tarihi minarelerin dinamik özelliklerinin deneysel ve nümerik yöntemler ile araştırılması
Bu tez çalışmasında, Manisa' da bulunan tarihi Lala Mehmet Paşa ve İbrahim Çelebi camilerine ait taş minarelerin yapı zemin etkileşimi gözönüne alınarak doğrusal ve doğrusal olmayan zaman tanım alanı analizleri yapılmıştır. Analizler neticesinde dinamik etkiler altındaki deprem davranışları incelenmiştir. Tez çalışması beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, Manisa ve ülkemiz için tarihi yapıların önemi ve geleceğe güvenle aktarılma gerekliliğine yer verilmiştir. Ayrıca, literatürde bulunan deneysel ve nümerik modal analiz çalışmalarına ve son olarak yapılan bu tez çalışmasının amacına yer verilmiştir. İkinci bölümde, tarihi yapıları koruma, onarma ve güçlendirme yöntemleri ele alınmıştır. Bu bölümde, minarelerin inşa teknikleri, modelleme yöntemleri, konumlandırılmaları, bölümleri ve etkiyen yükler ele alınmıştır. Tarihi yapıları oluşturan malzemeler, malzemelerin mekanik özelliklerini belirlemede kullanılan deneyler, modelleme yöntemleri, modelleme ve malzeme idealleştirmeleri de bu bölümde yer almaktadır. Yapıların dinamik karakteristiklerini elde etmede kullanılan deneysel ve nümerik modal analiz yöntemleri ve bu yöntemlere ait matematiksel formülasyonlarla birlikte ele alınmıştır. Son olarak deprem dalgaları, yapı-zemin etkileşiminin önemi, zemin malzeme parametrelerini belirlemede kullanılan yöntemler, zemin modellemeleri, modellemelerde ki zemin sınır durumları ve zemin malzeme model tiplerine bu bölümde yer verilmiştir. Üçüncü bölümde, tez çalışmasında kullanılan deneysel ekipmanlar, yöntemler ve paket programlar ele alınmıştır. Dördüncü bölümde, Lala Mehmet Paşa ve İbrahim Çelebi camilerine ait minareler üzerinde Operasyonel Modal Analiz yöntemi ve nümerik analizlere yer verilmiştir. Deneysel ve nümerik yöntemler arasında oluşan farklar modelin başlangıç malzeme parametrelerinin değişimiyle azaltılarak, başlangıç model iyileştirilmiştir. Çalışmada her iki minare için üçer tane sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Bu modeller başlangıç malzeme parametrelerine sahip model, iyileştirilmiş malzeme parametrelerine sahip model ve iyileştirilmiş malzeme parametreli minarenin yapı-zemin etkileşiminin gözönüne alındığı modeldir. Her bir model üzerinde doğrusal ve doğrusal olmayan zaman tanım alanlı analizler gerçekleştirilmiştir. Zeminin doğrusal olmayan analizlerinde Mohr-Coulomb malzeme modeli, minarenin doğrusal olmayan analizlerinde ise Beton Hasar Plastiklik (CDP) malzeme modeli kullanılmıştır. Analizler sonucunda elde edilen sonuçlar ilgili bölümde tablolar halinde detaylı bir şekilde sunulmuştur. Beşinci bölümde, çalışmada elde edilen sonuçlar ve önerilere yer verilmiştir. Bu bölümü çalışmada faydalanılan referanslar ve özgeçmiş kısmı takip etmektedir.
Harç ve örgü tipinin yığma duvarların mekanik parametrelerine etkisi ve nümerik olarak değerlendirilmesi
Bu tez çalışmasında, harç ve örgü tipinin yığma duvarların mekanik parametrelerine etkisini araştırmak amacıyla, içeriğinde farklı karışım oranlarında çelik lif bulunan harçlar ile farklı derz kalınlıklarına ve örgü tiplerine sahip olan duvar elemanları oluşturulmuştur. Bu duvar elemanları diyagonal basınç testine tabi tutularak mekanik parametreler bakımından en iyi davranışı gösteren (optimum) duvar elemanı belirlenmiştir. Daha sonra, optimum duvar elemanının sonlu eleman model çözümleri gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalar kapsamında öncelikle kum, yığma birimi (dolu harman tuğlası) ve harç birimi için birtakım fiziksel ve mekanik deneyler gerçekleştirilmiştir. Daha sonra bu birimler kullanılarak, dört farklı harç tipi, üç farklı derz kalınlığı ve üç farklı örgü tipi için toplamda 108 adet duvar elemanı oluşturulmuş ve ilgili duvar elemanları diyagonal basınç testine tabi tutulmuştur. Testler sonucunda, her bir duvar elemanının göçme biçimleri ve süneklik kapasitesi, maksimum kayma mukavemeti, maksimum yer değiştirme miktarı ve göçme yükü gibi mekanik parametreleri elde edilmiştir. Bu mekanik parametreler bakımından en iyi davranışı gösteren duvar elemanı (optimum duvar elemanı) belirlenmiştir. Sonlu eleman model çalışmaları kapsamında, deneysel çalışmalar ile belirlenen optimum duvar elemanının mikro ve makro modelleme teknikleri ile sonlu eleman modelleri oluşturulmuştur. Duvar elemanının doğrusal olmayan davranışı için Drucker Prager kriteri kullanılmıştır. Sonlu eleman modellerine ait çözümler deneysel sonuçlarla karşılaştırılarak, bu çözümlerin etkinlikleri irdelenmiştir.
Kompozit levhalarda lineer olmayan malzeme davranışının gerilme analizine etkisi
Bu çalışmada, çentikli ve pim bağlantılı kompozit levhaların mekanik davranışlarının analizi deneysel ve sayısal olarak yapılmıştır. Tek ve çift seri pim bağlantılarının kullanıldığı çalışmada epoksi reçine matrisli ve simetrik tabaka dizilimine sahip cam fiberler ile takviye edilmiş [0^0 ]_8 tabakalı kompozit levhalar kullanılmıştır. Kompozit malzemelerde gerilme şekil değiştirme davranışı genellikle lineerdir. Ancak ince kesitli veya cam gibi karbona göre daha sünek olan malzeme kullanılması durumunda lineerlikten sapmaktadır. Bu durum ise malzeme davranışı lineer kabul edilerek yapılan sayısal analizlerde hata oranının artmasına sebep olmaktadır. Yapılan çalışmada, ince kesitli cam fiber epoksi kompozitlerin lineer ve lineer olmayan gerilme davranışı ve hasar davranışları sonlu eleman paket programında ilerlemeli hasar analizi metodu kullanılarak yapılmıştır. Deneysel ve sayısal çalışmada geometrik parametrelerin (E/D, M/D) levhanın mekanik davranışına etkisi incelenmiştir. Sayısal çalışmada Hashin hasar teorisi kullanılarak lineer ve lineer olmayan çözüm yapılarak deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma grafiklerinde lineer olmayan hasar analizinin deneysel sonuçlarla lineer çözüme göre daha uyumlu olduğu görülmüştür.
Sürekli tablalı kirişsiz döşemelerin davranışına boyutsal parametrelerin etkisi ve kurallarının belirlenmesi
Bu çalışmada, eşit açıklığa sahip sürekli tablalı kirişsiz döşemeli bir betonarme kat çerçevesi incelenmiştir. Sayısal uygulama için, her iki doğrultuda eşit döşeme açıklığına sahip beş açıklıklı bir kat çerçevesi seçilmiştir. Analizlerde sonlu eleman ayrılaştırması ile üç boyutlu kat çerçevesi yaklaşımı kullanılmıştır. Sonlu eleman modellemesinde bant kiriş veya döşeme bandı olarak isimlendirilen döşemenin kalınlaştırılmış kısmı çerçeve eleman ve döşemelerde plak eleman olarak kabul edilmiştir. Kat çerçevesinin, beton sınıfı, hesap açıklığı, sürekli tablaların genişlik ve yükseklikleri ile donatı oranları değiştirilerek toplamda 810 adet çözüm elde edilmiştir. Ölü ve hareketli yükler altında kat çerçeve sisteminin doğrusal olmayan davranışı için toplanmış tip plastik mafsal modeli kullanılmıştır. Dış ve iç açıklıklarında, mesnet ve açıklık momentleri ve oluşan düşey yer değiştirmeler hesaplanmıştır. Bu sonuçlar kullanılarak, STATISTICA programı yardımıyla, moment ve yer değiştirme fonksiyonları elde edilmiştir. Tanımlanan fonksiyonlar ve eşdeğer çerçeve yöntemiyle elde edilen sonuçlar, sonlu elemanlar yöntemi sonuçlarıyla ayrı ayrı karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak önerilen yöntem çözümlerinin, eşdeğer çerçeve yöntemine göre sonlu elemanlar yöntemi ile daha uyumlu olduğu tespit edilmiştir.
Kaos teorisi kullanılarak damarlardaki akış hastalıklarının tespiti
Kalp damar sistemi, vücudun her bir hücresine kan taşıyan karmaşık bir fiziksel sistemdir. Kan akışı, sağlıklı damarda laminardır. Damara ait daralma ve tıkanma gibi hastalıklar sıklıkla görülen hastalıklardır ve bu durumlarda kan akışı türbülanslı olur. Ayrıca akışkan rejimdeki türbülansın şiddeti, daralmanın derecesi arttıkça artar. Arterlerde oluşan bir daralma, karmaşık, dolayısı ile kaotik bir kan akışına sebep olur. Kaotik analiz (doğrusal olmayan analiz), damarsal hastalığa sahip bir damardaki kaotik ya da türbülanslı akışın karmaşıklığının tanımlanmasında ve karmaşıklığın (türbülansın) seviyesinin tespitinde klinik amaçlar için faydalı olabilir. Bu çalışmanın amacı, kaotik analiz metotlarını kullanarak, damara ait hastalıklar hakkında bilgi sahibi olmaktır. Bu çalışmada, damarlardaki akış karakteristiklerinin belirlenmesinde güvenilir bir teknik olan ultrasonik Doppler ile elde edilen Doppler akış işaretleri, kaotik analiz metotları ile değerlendirilmiştir. Doppler işaretlerine en büyük Lyapunov üsteli, ilinti boyutu, Renyi boyut spektrumu metotları uygulanarak, sağlıklı ve hastalıklı damarlardaki kan akışının kaotik davranışı incelenmiştir. Lyapunov üsteli, dinamik bir sistemin başlangıç şartlarına hassas bağlılığını ifade eder ve değeri, kaotik sistemler için pozitiftir. İlinti boyutu, sistemin davranışında etkili olan bağımsız değişkenlerin minimum sayısını verir. Kaotik niceliklerden her biri sistem karmaşıklığını farklı şekillerde ifade ederler. Bu çalışmada iç karotid atardamarından alınan sağlıklı ve çeşitli derecelerdeki darlık durumlarındaki Doppler işaretleri ve aort kapakçığından alınan sağlıklı, aort darlık ve aort yetmezlik durumlarındaki Doppler işaretleri analiz edilmiştir. Kaotik analizlerden elde edilen sonuçlara istatistiksel test uygulanarak, sağlıklı ve hastalıklı durumlar için anlamlı farklar bulunmuştur. Bu sonuçlar değerlendirilerek, hastalıklı durumların tespitinde, kullanılan kaotik analiz metotlarından hangilerinin daha etkili olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmada, en büyük Lyapunov üsteli ve Grassberger-Procaccia algoritması kullanılarak yapılan ilinti boyutu analizlerinin, kan akışındaki karmaşık davranışın belirlenmesinde, hastalık durumlarının ve darlık derecelerinin tespitinde belirleyici oldukları görülmüştür. Sonuçlar, kaotik analiz metotlarının, damar hastalıklarının tespitinde etkili ve yararlı sonuçlar verdiğini göstermiştir.
Nonlinear performance assessment of rc buildings based on displacement design by implementing tsc2018 with comparison to the eurocode
Turkey is located in an active seismic zone where it has been suffered great losses in economy and souls. As a result of site investigations that have been conducted after earthquakes, it has been concluded that many buildings had not been designed according to codes and regulations. It was also seen that the strength of the concrete used is very low in addition to the presence of many defects in buildings which decreased the buildings' resistance to earthquakes. To avoid these risks, the issue of evaluating the performance of a building and retrofitting has received great attention in recent years. The common methods used to evaluate the performance of buildings are nonlinear static and dynamic methods. In this study, the performance evaluation of buildings has been done by using nonlinear methods. For this purpose, nonlinear analysis and pushover analysis methods were used. Both Turkish seismic code (TSC2018) and Euro-code (EC8) rules have been considered comparatively for sample rc frames and a building. The sample building has a serious torsion problem where the stiffness center does not match with the mass center. In addition to the torsion problem, the effect of low-strength concrete on performance was also investigated. The results have proved that implementing both codes the TSC2018 and the EC8 yield similar results. Nonetheless, the only difference between these two cases is the definition of the effective section stiffness and the definition of the plastic hinge, however, the difference remains at the minimum level. In addition, it has been determined that the building performance decreases when the concrete strength decreases. Furthermore, it was found that the decline in performance when the concrete strength decreases from C20 to C10 is much greater than the case in which the concrete strength decreases from C40 to C20. Bearing in mind that the frame that has been studied in this case was multi-storey. Therefore the effects of the weaknesses in the structure on the performance may differ according to the number of floors. Lastly, it has been aimed that the obtained results will be guides and references for the project design engineers. Keywords: Nonlinear analysis, TSC 2018, EC8, Pushover analysis, Displacement base design
İnce ve kalın kompozit plakların nonlinear analizi ve kayma-kilitlenmesiz bir sonlu eleman modeli
Bu çalışmada ince/kalın plakların enine kayma deformasyonu ile lineer olmayan statik analizi, bu amaç için geliştirilmiş bir COMPAN kodu ile sonlu elemanlar metodu kullanılarak hazırlanmıştır. Diğer taraftan kaim plaktan ince plak analizine adaptasyon gerçekleştirilirken, kayma-kitlenmesi olayından kaçınmak için 9, 8, ve 12 noktalı ağ elemanları kullanılarak yeni melez eleman geliştirilmiştir. Plak düzgün yayılı yük altında iken iki farklı sınır şartı kullanılmıştır: basit mesnetli ve ankastre. Maksimum gerilme dağılımları yukarıda belirttiğimiz COMPAN kodu ile elde edildikten sonra, gene bu amaçla geliştirdiğimiz diğer koda (LAMİNATE) yüklenerek genleme/gerilme dağılımı ve kırılma modları her tabakada tayin edilmiştir. Bilim kodu : 625.03.01 Anahtar kelimeler : Sonlu Elemanlar, Kompozit Plaklar, Genleme, Enine Kayma Gerilmesi, Kayma Kitlenmesi Sayfa adedi : 310 Tez Yöneticisi : Prof.Dr.Ali Ünal Erdem
Eksantrik yüklü korniyerlerin sonlu elemanlar yöntemiyle geometri ve malzeme bakımından doğrusal olmayan burkulma analizi
Tek parçalı çelik korniyerlerin üretimi, taşınması ve montajı kolay olduğundan kafes kiriş, çatı makası ve elektrik iletim kulesi gibi yapısal uygulamalarda sıklıkla kullanılırlar. Uç birleşimleri nedeniyle genellikle eksantrik yüklere maruz kalırlar. Aynı zamanda birleşim elemanının eğilme rijitliğinden dolayı uçlarında dönmeleri sınırlayan momentler de vardır. Korniyerler asimetrik veya tek simetri eksenli olduklarından uçlarındaki sınırlayıcılarla birlikte eksantrik yük altında basınç kapasitelerinin tayini oldukça zordur.Bu tezde eksantrik yüklü korniyerlerin davranışını anlayabilmek için etkin bir sonlu eleman modeli geliştirilmiştir. Bu amaçla mafsal uçlu, merkezi ve eksantrik yüklü korniyerlerin teorik burkulma ve deney göçme yükleri ABAQUS 6.5'de geliştirilen çeşitli modellerin özdeğer ve yük-deformasyon analizleri ile tahmin edilmiştir. Bütün modellerde geometri ve malzeme bakımından doğrusal olmayan davranış dikkate alınmış, korniyerler kabuk elemanlarla modellenmiştir. Korniyerlerin ilkel kusurları, artık gerilmeleri, uç mesnet şartları, geometrisi ve malzeme özelliği değişimi her model için farklı idealleştirilmiştir. En gerçekçi tahminlerin elde edildiği modelle kapsamlı bir parametrik çalışma yapılarak korniyerlerin yük taşıma kapasiteleri araştırılmıştır. Ayrıca korniyerlerin basınç kapasitelerinin TS 648'e göre aşırı emniyetli hesaplandığı görülmüştür.Bu tezde ayrıca korniyerler gibi asimetrik ince cidarlı açık kesitli elemanların geometrik bakımdan doğrusal olmayan analizi için daha hassas bir geometrik rijitlik matrisi elde edilmiştir. Bunun için 2 düğüm noktalı, 14 serbestlik dereceli bir kiriş-kolon elemanının toplam potansiyel enerji ifadesinde bütün yüksek mertebeden terimler dikkate alınmıştır. Bu matris ile çeşitli uç mesnet şartlarına sahip korniyerlerin dallanma yükleri neredeyse kesin olarak tahmin edilmiştir. Burkulma öncesine ve sonrasına ait yük-deformasyon eğrilerini elde etmek için değiştirilmiş Newton-Raphson tekniği ile birlikte güncellenen Lagrangian formülasyonu kullanılmıştır. Mathematica'da kodlanan bir program ile eksantrik yüklü korniyerlerin büyük yer değiştirme analizine ait sayısal örnekler çözülmüştür.
Yarı-rijit birleşimli çelik çerçeve sistemlerin genetik algoritma yöntemiyle optimum tasarımı
vıı ÖZET Bu çalışmada yan-rijit birleşimli çelik çerçevelerin genetik algoritma yöntemiyle optimum tasan mı için bir algoritma geliştirilmiş ve bu algoritmanın bilgisayar programı sunulmuştur. Optimizasyonda Türk Çelik Yapılar Yönetmeliğindeki TS 648 (1980) gerilme ve çerçeve yanal ötelenme sınırlayıcıları kullanılmıştır. Birinci bölümde araştırmanın nedeni ve önemi belirtilmektedir. İkinci bölümde ise bu konuda veya benzeri konularda daha önce yapılan çalışmalara kısaca değinilmiştir. Üçüncü bölümde optimizasyon problemiyle ilgili temel kavramlar verilmiştir. Optimizasyon yöntemleri kısaca açıklanmış bunlardan genetik algoritma yöntemi detaylı biçimde incelenmiştir. Dördüncü bölümde yan-rijit birleşim davranışı detaylı biçimde incelenmiş, birleşim türleri verilmiştir. Yan-rijit birleşimli çelik çerçevelerin analizi için gerekli bağıntılar ve yan-rijit birleşimli elemanlar için rijitlik matrisleri elde edilmiştir. Beşinci bölümde tasanmda esas alınan gerilme formülleri TS 648 Çelik Yapılann Hesap ve Yapım Kurallan yönetmeliği esas alınarak verilmiştir. Altıncı bölümde lineer olmayan analiz yük artımı yaklaşımına dayanan ve her yük artımında sistem rijitlik denklemleri şekil değiştirmiş son durum için sağlayan sekant rijitlik yaklaşımı açıklanmış, lineer olmayan analiz algoritması verilmiştir. Yedinci bölümde lineer olmayan yan-rijit birleşimli çerçevelerin genetik algoritma ile optimum tasanm algoritması verilmiştir. Geliştirilen bilgisayar programı tanıtılmış programın giriş bilgüerindeki semboller açıklanmıştır. Giriş bilgilerinin formatı verilerek örnek çerçeve datası üzerinde gösterilmiştir. Sekizinci bölümde değişik çerçevelerin optimum tasannu, geliştirilen bilgisayar programı ile yapılmış ve sonuçlar verilmiştir. Aynı çerçevelerin rijit birleşimli olarak tasarımlan da yapılmış ve sonuçlar karşı laştmlmıştır. Dokuzuncu bölümde çalışmadan elde edilen sonuçlar verilmiştir. Buna göre; yan-rijit birleşimli çerçevelerin rijit birleşimli çerçevelere göre daha ekonomik olduğu görülmekte ancak çerçeve yanal ötelenmelerinde epey bir artış olmaktadır. Aynca birleşim parametreleri değiştirilerek çözümler yapılmış ve daha esnek birleşimlerin daha ağır optimum çerçeveler doğurduğu sonucuna vanlmıştır. Yan-rijit birleşimli kirişlerde, rijit birleşimli kirişlere göre uç momentlerinde azalma ve açıklık momentlerinde artma olmakta ve daha ekonomik bir kiriş tasannu yapılmaktadır.
Dolgu duvarlı betonarme çerçevelerin deprem etkileri altındaki davranışının incelenmesi
Dolgu duvarların, deprem etkileri altındaki betonarme çerçevelerin davranışını etkilediği pek çok araştırmacı tarafından yapılan deneysel ve analitik araştırmalar sonucunda belirlenmiştir. Mevcut şartnameler, dolgu duvarlı çerçevelerin analiz, tasarım ve modellenmesi konusunda yeterince kriter ortaya koyamamaktadır. Bu çalışmada, betonarme yapılarda dolgu duvarların genel yapı davranışına olan etkisi incelenmiştir. Çalışmada, dolgu duvarlı ve dolgu duvarsız betonarme çerçevelerin düzlem içi yükler altındaki davranışı incelenmiştir. Dolgu duvarın yatay yük etkileri altında davranışını temsilen eşdeğer diyagonal çapraz çubuk ve çerçeve ile dolgu duvar arasındaki ara yüz etkileşimini de hesaba katan hassas sonlu elemanlar modelleri kullanılmıştır. Dolgu duvarlı çerçevenin eşdeğer diyagonal çubuklarla modellenmesinde tekli, üçlü ve beşli eşdeğer diyagonal çubuklu modeller kullanılmıştır. Dolgu duvarlı çerçevenin sonlu elemanlarla analizinde ise temas ara yüz şartlarını hesaba katan sonlu eleman modeli dikkate alınmıştır. Sonlu elemanlar modellemesinde analiz hassasiyeti için gerekli olan uygun eleman sayısı adedi belirlenmeye çalışılmıştır. Gerek diyagonal çubuklu gerekse sonlu elemanlarla modellenmiş dolgu duvarlı çerçevelerin yatay yükler altında doğrusal olmayan davranışının incelenmesinde artımsal itme analizi yöntemi kullanılmıştır. Çerçevelerin, düşey yük ve artımsal itme yükleri altında tepe seviyelerinin yer değiştirme analizleri yapılmıştır. Tek kat tek açıklıklı, tek kat ? iki açıklıklı, beş kat ? üç açıklıklı düzlem çerçeve modellerinde dolgu duvarlı ve duvarsız çerçeveler için kapasite eğrileri, kat deplasmanları, plastik dönmeler elde edilmiş ve bunların her bir model için karşılaştırılması yapılmıştır. Anahtar sözcükler: Dolgu duvarlı çerçeve yapıları, eşdeğer diyagonal basınç çubuğu, tuğla birimleri, itme analizi
Ottosen akma kriteri kullanılarak betonarme kirişlerin malzeme bakımından doğrusal olmayan davranışının statik ve dinamik olarak incelenmesi
Bu çalışmanın amacı, betonarme kirişlerin malzeme bakımından doğrusal olmayan davranışını incelemek üzere literatürde önerilen ancak hiç kullanılmayan Ottosen akma kriterinin etkinliğini farklı çekme gerilme-şekildeğiştirme eğrileri ve farklı basınç gerilme-şekildeğiştirme eğrileri yardımıyla araştırmaktır. Ayrıca betonarme kirişlerin doğrusal olmayan serbest titreşim analizini gerçekleştirmek, doğrusal olmayan analiz gerçekleştirilirken çözümün kritik noktalarında etkiyen yük altında zorlanmış titreşim analizini yaparak dinamik davranışını incelemektir. Bu amaç doğrultusunda önceden geliştirilen MATLAB programlama dilinde yazılan ve doğruluğu kanıtlanan bilgisayar programına; Ottosen akma kriteri, serbest ve zorlanmış titreşim için kütle matrisi ve zorlanmış titreşim analizi çözüm yöntemi olarak Newmark?ß çözüm yöntemi eklenmiştir.Bu çalışma dört bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde betonun doğrusal olmayan davranışı konusunda literatürde yapılan çalışmalar hakkında kısaca bilgi verildikten sonra doğrusal olmayan analizde kullanılan gerilme?şekildeğiştirme eğrileri, akma kriterleri ile dinamik analiz ve Newmark- ß yöntemi üzerinde durulmakta, çalışmanın amaç ve kapsamı sunulmaktadır. İkinci bölümde Ottosen kriterine ait plastik malzeme matrisi oluşturulduktan sonra programın doğruluğu ve sonlu eleman ağı ile zaman artımının belirlenmesi üzerinde durulmaktadır. Üçüncü bölümde dikkate alınan akma kriteri ile statik analiz kısmında elde edilen bulgular sunulmakta ve literatürde verilen deneysel ve analitik sonuçlarla karşılaştırılarak irdelenmektedir. Ayrıca dinamik analiz kısmında incelenen kiriş örneğinin serbest ve zorlanmış titreşim sonuçları sunularak irdelenmektedir. Dördüncü bölümde ise bu çalışmadan çıkarılan sonuçlar ve buna bağlı olarak öneriler verilmektedir. Bu son bölümü kaynaklar listesi izlemektedir.Sonuç olarak, Otttosen kriteri ile betonarme kirişler için elde edilen yük yerdeğiştirme eğrilerinin, deneysel ve analitik olarak elde edilen yük?yerdeğiştirme eğrileri ile uyumlu olduğu dolayısıyla bu çalışma kapsamında incelenmiş olan kriterin betonarme kirişlerin doğrusal olmayan statik ve dinamik analizinde etkin bir şekilde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.
Deprem kuvveti etkisindeki betonarme binalarda yapısal düzensizliklerin irdelenmesi ve lineer olmayan hesap yöntemlerinin uygulanması
Bu çalışma kapsamında 2007 Türk Deprem Yönetmeliğinde yer alan yapısal düzensizlikler (burulma düzensizliği, döşeme süreksizlikleri, planda çıkıntılar bulunması, komşu katlar arası dayanım düzensizliği, komşu katlar arası rijitlik düzensizliği, taşıyıcı sistemin düşey elemanlarının süreksizliği) dikkate alınarak, farklı zemin sınıfları için yapının taban burulma momenti değerleri hesaplanmış, ve irdelenmiştir.Çalışmada ayrıca, güçlendirilmiş mevcut bir binanın, doğrusal olmayan statik artımsal itme analizi ile yapısal kapasiteyi esas alan ve yapıların performans seviyesinin belirlenmesinde kullanılan Deplasman Katsayıları Yöntemi ile deprem etkileri altında performans seviyeleri belirlenmiştir.2007 Türk Deprem Yönetmeliğine göre güçlendirme projeleri yapılmış dört katlı betonarme bir yapı, ETABS analiz programı yardımıyla yeniden modellenmiş ve FEMA 356'da yer alan Deplasman Katsayıları Yöntemi ile performans değerlendirilmesi yapılmıştır. Ayrıca, mevcut yapı dört farklı zemin türüne göre performans seviyesi belirlenmiş yapının performans seviyeleri arasındaki farklılıklar irdelenmiştir.
Sağlıklı ve KOAH'lı hastalarda elektrodermal aktivite sinyallerinin nonlineer analizi
Fizyolojik sistemlerden alınan sinyallerin nonlineer özellikler gösterdiği bilinmektedir. Son zamanlarda yapılan birçok çalışmada nonlineer analiz algoritmalarının kullanılmasıyla sinyal kompleksliği ile ilgili kantitatif bilgiler elde edildiği bildirilmektedir. Kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) dünyada giderek artan ölüm sebeplerinden biridir. Bu çalışmada kronik obstrüktif akciğer hastalığı olan hastalardan ve sağlıklı kişilerden kaydedilen elektrodermal aktivite sinyallerinin Lyapunov üsteli ve korelasyon boyutu gibi farklı nonlineer parametrelerinin incelenmesi amaçlanmaktadır. Bu çalışmada 24 KOAH'lı hasta ve 6 sağlıklı kişiden kaydedilmiş olan elektrodermal aktivite sinyalleri analiz edilmiştir. Kayıt işlemi sırasında farklı zaman aralıklarında ses, dokunma ve derin nefes alma uyarıları verilmiştir. Analiz öncesinde sinyallerde gürültü azaltma işlemi yapılmıştır. Sinyaller teoriye uygun olacak şekilde faz uzayında yeniden oluşturulmuştur ve en büyük Lyapunov üsteli ile korelasyon boyutu değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca bireylerden eşzamanlı olarak kaydedilen EDA ve EKG sinyalleri sürekli dalgacık analizi kullanılarak enerji yoğunluğu ve aralarındaki korelasyon bakımından da incelenmiştir. Sonuçlara bakıldığında KOAH'lı gruplarda kaotikliğin KOAH derecesine bağlı olarak artış gösterdiği görülmüştür. Sistematik ses uyarısının rastgele ses uyarısına göre kaotikliği daha çok arttırdığı belirlenmiştir. Ayrıca kişilerin aynı tip ses uyarısına karşı zamanla habitüasyon geliştirdikleri de görülmüştür. Dokunma uyarısının sağ ya da sol kulağa uygulanmasının da verilen cevapta değişime neden olduğu gözlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre fizyolojik sinyallerin nonlineer analizi ile kronik hastalıkların tanı ve teşhisinde klasik yöntemlere yardımcı yöntemlerin geliştirilebileceği düşünülmektedir.
Betonarme binaların deprem performanslarının belirlenmesi
Bu tez çalısması kapsamında, yapı sistemlerinin deprem etkileri altında performans seviyelerinin belirlenmesinde kullanılan, FEMA 356' da yer alan Deplasman Katsayıları Yöntemi ve ATC 40' da yer alan Kapasite Spektrumu Yöntemi incelenmistir. Bu amaçla, deprem performansını belirlemek amacıyla projesi 1975 Türk Deprem Yönetmeligine göre tasarlanmıs sekiz katlı betonarme perde sistemli bir yapı dikkate alınmıstır. 1975 Deprem Yönetmeligine göre Z1 zeminde tasarlanmıs yapının deprem performansı, FEMA 356' da yer alan Deplasman Katsayıları Yöntemi ve ATC 40' da yer alan Kapasite Spektrumu Yöntemi ile performans seviyesi belirlenmistir. Ayrıca mevcut yapının Z4 zemin sınıfı üzerinde yapıldıgı varsayılarak yapının performansı belirlenmistir. Yanlıs zemine göre tasarlanmıs yapının performansı ile ilgili sonuç ve irdeler grafik ve tablolar seklinde verilmistir. Seçilen örnek yapı için, 50 yıllık süreç içinde asılma olasılıgı %10 olarak tanımlanan tasarım depremi etkisi altında can güvenligi (CG) performans seviyesi hedeflenmistir.
Farklı yapısal özelliklere sahip betonarme yapıların çeşitli çözüm yöntemleriyle performansa dayalı analizi
Tez çalısmasında, depremin yapı elemanlarında meydana getirecegi etkileri ve bunun sonucunda belirlenecek yapısal performans seviyelerindeki farklılıkları incelemek üzere, iki adet plan simetrisine ve aynı kat plan alanına sahip dört ve sekiz katlı ve aynı kat plan alanına sahip burulma düzensizligi olan, dört ve sekiz katlı iki bina olmak üzere, toplamda dört adet betonarme tasıyıcı sistemli bina, ilk ikisi Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik' te (DBYBHY-2006) yer alan dogrusal elastik degerlendirme, dogrusal olmayan statik artımsal esdeger deprem yükü ve deprem mühendisligi literatüründe yer alan, dogrusal olmayan çok modlu statik artımsal esdeger deprem yükü yöntemleri ile çözümlenmistir. Seçilen dört adet betonarme yapı, yüksek süneklik kosullarını saglayacak sekilde TS-500 ve DBYBHY-2006'da ilgili bölümlerde verilen tasarım kuralları çerçevesinde boyutlandırılmıstır. Boyutlandırılan bu binalar tasarımda ön görülen degerlere uygun olarak mevcut en kesit boyutu, beton cinsi, donatı çap ve sayısı dikkate alınarak, dogrusal elastik degerlendirme yöntemi, dogrusal olmayan statik artımsal esdeger deprem yükü yöntemi ve deprem mühendisligi literatüründeki dogrusal olmayan çok modlu statik artımsal esdeger deprem yükü yöntemleri kullanılarak çözümlenmistir. Bir sonraki adımda, dogrusal olmayan statik itme analizlerinden elde edilen yapı kapasite egrilerini esas alan Yer Degistirme Katsayıları yöntemiyle belirlenen performans noktası için, her iki yöntemle bulunan yatay yer degistirme, göreli kat ötelemesi, kiris plastik dönmesi, kolon-perde plastik dönmesi ve plastik kesit dagılımları cinsinden deprem talepleri birbiriyle karsılastırılmıs ve 50 yılda asılma olasılıgı %10 olan deprem etkisi altında, bu deprem taleplerini esas alarak belirlenen yapı performans seviyeleriyle, dogrusal elastik degerlendirme yönteminde eleman etki/kapasite oranlarını esas alarak belirlenen yapı performans seviyeleri kıyaslanmıstır. Planda simetrik dört ve sekiz katlı yapıların betonarme eleman kesitlerinin hasar düzeylerinin belirlenmesi asamasında, DBYBHY-2006' da donatı ve betondaki birim sekil degistirme taleplerini (istemlerini) esas alan kesit hasarı belirleme yaklasımıyla, FEMA-356'da yer alan, kesit plastik dönme taleplerini esas alan yaklasım birbiriyle karsılastırılmıstır. Tüm kesitler için elde edilen beton ve donatı birim sekil degistirme istemleriyle, o kesit için dogrusal olmayan artımsal itme analizlerinden çıkıs verisi olarak alınan plastik dönme istemleri karsılastırılarak, kesit hasarını, hangi tip betonarme tasıyıcı elemanda hangi betonarme malzeme bilesenin belirledigi saptanmıstır. Çalısmada enine kesme donatısının kesiti sargılama etkisinin, kesit ve daha sonra yapı genelinde performans seviyesini belirleyiciligi arastırılmıstır. Buradan hareketle DBYBHY-2006' ya göre yapılan kesit hasarı belirleme çalısmasında, yapıya ait tüm elemanlarda elde edilen moment-egrilik iliskilerinde, sargısız ve sargılı beton modelleri kullanılarak elde edilen toplam plastik birim sekil degistirme istemleri , DBYBHY-2006' da verilen ilgili sınır birim sekil degistirme degerleriyle karsılastırılarak kesit hasar düzeyi belirlenmistir. FEMA 356' ya göre yapılan degerlendirmedeyse, dogrusal olmayan analizlerden çıkıs verisi olarak alınan plastik dönme talepleri, FEMA 356'da sargısız ve sargılı kesitler için tanımlanan sınır degerlerle kıyaslanarak, kesit hasar düzeyleri tespit edilmistir. Elde edilen sonuçlar tablo ve grafik olarak ilgili bölümlerde sunulmustur. Anahtar Sözcükler: Dogrusal elastik hesap yöntemi, dogrusal olmayan statik artımsal esdeger deprem yükü yöntemi, dogrusal olmayan çok modlu statik artımsal esdeger deprem yükü yöntemi, yer degistirme katsayıları, kesit hasarı, performans seviyesi, burulma düzensizligi, sargılama etkisi.