An investigation of accuracy of inertial interaction analyses with frequency-independent impedance coefficients
Frekans-bağımsız empedans katsayıları ile yapılan atalet etkileşimi analizlerinin doğruluğu üzerine bir inceleme
- Tez No: 181627
- Danışmanlar: DOÇ.DR. BAHADIR SADIK BAKIR, YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA TOLGA YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Deprem Mühendisliği, Civil Engineering, Earthquake Engineering
- Anahtar Kelimeler: Zemin-yapı etkilesimi, atalet etkilesimi, temel empedansı, Soil-structure interaction, inertial interaction, foundation impedance
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Zemin ve yapı arasındaki atalet etkilesimi, temellerin esnekligi sebebiyle yapının dinamik tepki özelliklerinde degisime sebep olabilir. Yapıyı çevrelen zeminlerin esnekligi ve enerji sönümleme yetenegi, yapı salınımlarının peryodunun uzamasına ve sönümlemesinin belirgin sekilde artmasına sebep olabilir. Atalet etkilesimi analizleri, literatürde degisik zemin kosulları ve temel tipleri için verilen frekans-bagımlı temel empadans katsayıları kullanılarak gerçeklestirilebilir. Ancak, bu tip analizlerin frekans uzayında gerçeklestirilmeleri gerektiginden, sadece lineer yapısal davranıs söz konusu oldugunda kullanılabilirler. Diger taraftan, sabit bir uyarım frekansı kabul edilerek, esdeger frekans-bagımsız temel direnç katsayıları hesaplanabilir. Bu çalısmada, ampirik denklemler veya mod analizi ile elde edilebilecek sabit temel üzerindeki yapının dogal frekansının, empedans formüllerindeki uyarım frekansı teriminin yerine konabilecegi kabul edilmistir. Ortaya çıkan hesap hatası, frekans-bagımlı ve frekans-bagımsız temel direnç katsayıları kullanılarak incelenmistir. Analizlerde, tek serbestisi olan lineer salıngaç yapı tepkisinin modellenmesi için kullanılmıstır. Elastik yarı-uzay üzerinde yer alan rijit disk temelin frekans-baglı direnci az sayıdaki ayrık elemanlar ile modellenmistir. Hesaplar 72 ivme kaydı kullanılarak frekans uzayında gerçeklestirilmistir. Sonuç olarak, atalet etkilesimi etkilerinin orta derecede oldugu durumlarda, sabit temel üzerindeki yapının dogal frekansının etkin uyarım frekansı olarak kullanılabilecegi sonucuna varılmıstır. Yapı tepkisi için esdeger-lineer yaklastırması kullanılarak, bu sonucun dogrusal olmayan yapı davranısının incelendigi durumlar için de geçerli oldugu görülmüstür. Ancak, atalet etkilesiminin yapı tepkisi üzerindeki etkisinin daha asırı oldugu durumlarda, esnek temel üzerinde yer alan yapının dogal frekansının hesapta kullanılmasının daha uygun olacagı görülmüstür. Bu frekans degerinin hesabı, temel direnç katsayılarına baglı olması sebebi ile, iteratif bir yaklasım gerektirir.
Özet (Çeviri)
The inertial interaction between the soil and structure alters dynamic response characteristics of a structure due to foundation deformability, such that the flexibility and energy dissipation capability of surrounding soil may lead to a significant increase in period and damping of structural oscillations. The inertial interaction analyses can be accomplished through utilisation of frequency dependent foundation impedance coefficients that are reported in literature for various soil conditions and foundation types. However, such analyses should be performed in frequency domain, and applicable to only cases that linear structural response is considered. Alternatively, equivalent frequencyindependent foundation impedance coefficients can be employed, such that a constant excitation frequency is assumed in calculation of these coefficients. In this study, it is assumed that the fundamental frequency of a fixed-base structure, which can be obtained through employing available empirical relationships or a modal analysis, can be substituted for excitation terms in impedance expressions. The error induced in calculation of peak structural distortions is investigated through comparisons of structural response due to v frequency-dependent and frequency-independent foundation impedance coefficients. For analyses, a linear single-degree of freedom oscillator is considered for modeling the structure. The frequency-dependent impedance of a rigid disk foundation resting on elastic halfspace is simulated by a limited number of discrete elements. The response calculations are performed in frequency domain, through employing 72 acceleration records. It is concluded that, the natural frequency of fixed-base building can be considered as effective excitation frequency for calculation of foundation impedance coefficients, when the effect of inertial interaction on structural response is moderate. Through employing equivalent-linear approximation for the structural response, it is shown that the conclusion is also valid in cases that nonlinear structural response is considered. However, when the inertial interaction has more profound effects on the structural response, the use of natural frequency of flexible-base structure, which is calculated iteratively due to its dependence on foundation-impedance factors is recommended.
Benzer Tezler
- Yolda giden taşıta etkileyen kuvvetlerin devrilme esnasında incelenmesi
Başlık çevirisi yok
O.FATİH NUROL
- GPS ağlarının ülke nirengi ağlarına entegrasyonu
Integration of GPS networks to national horizontal control networks
ŞENOL HAKAN KUTOĞLU
- Gemilerin boyuna mukavemetinin Loyd kuralları karşılaştırılarak incelenmesi
Investigation of comparative longitudinal ship strength
HASAN DOĞRU
- İstanbul Metro tünellerinin flac bilgisayar programı ile modellenmesi
Modelling of tunnels of İstanbul subway with flac computer software
OKAN ÖZBAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiYeraltı Maden İşletmeciliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGİN NASUF