A COMPUTER CONTROLLED SYSTEM FOR EARTHQUAKE PROTECTION OF STRUCTURES
YAPILARIN DEPREMDEN KORUNMASI İÇİN BİLGİSAYAR KONTROLLU SİSTEM
- Tez No: 867715
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ SEİREG
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Unıversıty Of Wısconsın-Madıson
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, yapıların depreme karşı korunmasına yönelik aktif bir sistem olan C.CC-B.S.M (Bilgisayar Kontrollü-İçbükey Bilyalı Destek Mekanizması) geliştirilmesi ile ilgilidir. Öngörülen sistem, özel olarak tasarlanmış bir destek tabanına sahiptir. Tabanın ve destek elemanlarının optimum tasarım parametrelerini seçmek için sistemin bilgisayar simülasyonundan yararlanılır. Yapıya iletilen kuvvetlerin en aza indirilmesi için sistemin önceden programlanmış kurallara göre kontrol edilmesi gerekmektedir. Kontrolörün girişleri, uygun şekilde yerleştirilmiş saha dışı sismik dedektörlerden gelen sinyallerdir. Rijit mesnetli ve izole durumlar için çok serbestlik dereceli binaların sismik yapısal davranış analizi incelenmiştir. Bu çalışma,geliştirilen sistemin uygulanabilir olduğunu ve yapılara iletilen kuvvette büyüklük düzeyinde azalmaya yol açabileceğini göstermektedir. Ayrıca önerilen sistem, simetrik olmayan binaların kütlenin dağılımından kaynaklanan burulma etkilerini de en aza indirebilir. Farklı yapı türlerinin depremden kaynaklanan yıkıcı hasarlara karşı korunmasına yönelik önerilen konseptin potansiyel uygulaması ve sınırlamaları da araştırılmaktadır. Ayrıca bu çalışmada, sismik kritik yapılardan olan köprülerin depreme karşı korunmasına yönelik aktif taban izolasyon sistemi de önerilmektedir. Sistem, sismik bozuklukların köprü yapısına iletilebilirliğini en aza indirecek şekilde optimum şekilde tasarlanabilen küresel destekler, kamlar ve yaylar içerir. Dikkate alınan örnekler, önerilen tasarımın enine veya boyuna sismik dalgalardan kaynaklanan maksimum gerilimde büyüklük düzeyinde azalma sağlayabildiğini göstermektedir. Sistem performansı büyük ölçüde sismik bir bozulma durumunda kamların kilidinin hızlı bir şekilde açılmasına bağlı olduğundan, güvenilir bir kam serbest bırakma kontrolünün tasarımına dikkatli bir şekilde dikkat edilmelidir. Bu, her bir kamın normalde kilidi açılacak şekilde yay ile yüklenmesiyle elde edilebilir. Normal koşullar altında sürekli olarak tasarım düzeyinde tutulacak olan sıvı basıncı altında kilitleme konumuna dönmeye zorlamak için bir hidrolik aktüatör kullanılacaktır. Aktüatör, basıncın hızlı bir şekilde serbest bırakılması ve dolayısıyla bir deprem algılandığı anda kamın kilidinin açılması için hızlı tepki veren bir tahliye valfiyle donatılacaktır.
Özet (Çeviri)
The reported study investigates the feasibility of developing an active system, the C.CC-B.S.M (Computer-Controlled-Concave-Ball Support Mechanism), for the protection of structures against earthquakes. The envisioned system is incorporated in a specially designed supporting base. A computer simulation of the system is utilized for selecting the optimum design parameters of the base and the supporting elements. The system is to be controlled according to preprogrammed rules in order to minimize the forces transmitted to the structure. The inputs to the controller are the signals from appropriately placed off-site seismic detectors. The seismic structural response analysis of single and multi degree of freedom buildings for the rigidly supported and isolated cases is investigated. An illustrative example shows that the proposed system is implementable and can result in orders of magnitude reduction in the transmitted force to the structures. It can also minimize the torsional effects of non-symmetric buildings resulting from any arbitrary distribution of the mass. The potential application and the limitations of the proposed concept for the protection of different types of structures against catastrophic damage by earthquakes are also investigated. An active base isolation system for the protection of bridges subjected to earthquakes is also proposed. The system incorporates spherical supports, cams and springs which can be optimally designed to minimize the transmissibility of the seismic disturbances to the bridge structure. The considered examples show that the proposed design can provide an order of magnitude reduction in the maximum stress resulting from transverse or longitudinal seismic waves. Since the system performance is highly dependent on the rapid unlocking of the cams in the event of a seismic disturbance, careful consideration should be given to the design of a reliable cam release control. This can be achieved by spring loading each cam such that it would be normally unlocked. A hydraulic actuator would be used to force it rotate to the locking position under fluid pressure which would be constantly maintained at the design level during normal conditions. The actuator would be equipped with a quick response release valve for rapidly releasing the pressure and consequently unlocking the cam as soon as an earthquake is detected.
Benzer Tezler
- Deprem etkisindeki yapıların aktif kütle sönümleyici ve aktif kiriş kontrol sistemleri ile korunması
Active mass damper and active tendon control for earthquake excited structures
MUSTAFA MELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. NECMETTİN GÜNDÜZ
- Yapısal kontrol sistemleri ve sıvı sönümleyicilerin yapılarda kullanımı
Structural control systems and the use of liquid dampers on the structures
ERSAN SANSARCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. NECMETTİN GÜNDÜZ
- Deprem etkisindeki yapıların aktif kontrolü
Active control of structures under seismic excitation
BEKİR BORA GÖZÜKIZIL
- 15 katlı betonarme bir binanın deprem performansının zaman tanım alanında doğrusal elastik olmayan hesap yöntemi ile belirlenmesi
Seismic performance evaulation of 15 storey reinforced concrete building by non-linear time history analysis
PINAR ÇOBAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDULLAH NECMETTİN GÜNDÜZ
- Erken osmanlı dönemi tarihi minare modelinin sarsma tablası testleri
Shaking table tests of historical minaret model from the early ottoman period
BİRDAL KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEDİNE İSPİR ARSLAN