Sonlu Elemanlar Model Güncellemesi Yapılmış Tarihi Ayaklı Su Deposunun Deprem Performansının Belirlenmesi

Abstract

Tarihi yapıların korunması ve geleceğe güvenle aktarılması için deprem performanslarının belirlenmesi büyük önem taşır. Bu süreçte yapıyı doğru şekilde temsil edecek bir sonlu eleman modeli oluşturmak kritik bir adımdır. Oluşturulan sonlu eleman modelinin doğruluğu analiz sonuçlarının güvenilirliğini ve doğruluğunu etkiler. Sonlu eleman modeli, gerçek yapıdaki karmaşıklıkları, malzeme davranışlarını ve sınır koşullarını tam olarak yansıtmakta yetersiz kalabileceği için modelin doğruluğunun kontrol edilmesi, gerektiğinde güncellenmesi gerekmektedir. Bu kontrol, gerçek yapı üzerinde yapılan deneysel çalışmalardan elde edilen verilerle sonlu eleman modelinden elde edilen veriler karşılaştırması ile yapılabilmektedir. Bu tez çalışmasında tarihi su deposunun başlangıç sonlu eleman modeli oluşturulmuş ve bu model üzerinden analitik modal parametreler (doğal frekanslar, mod şekilleri vb.) belirlenmiştir. Çevresel etkiler altında titreşim kayıtları alınarak operasyonel modal analiz yöntemi ile deneysel modal parametreler belirlenmiştir. Analitik ve deneysel modal parametreler karşılaştırılarak aralarındaki farklar belirlenmiştir. Bu farkları minimize etmek için tepki yüzeyi yöntemi kullanılarak analitik model güncellenmiştir. Güncellenen sonlu eleman modeli kullanılarak yapı, tepki spektrumu yöntemiyle analiz edilmiş ve elde edilen analiz sonuçlarıyla tarihi ayaklı su deposunun deprem performansı belirlenmiştir.

Determining the seismic performance of historical structures is crucial for ensuring their longevity and safety, thereby preserving their cultural and historical value for future generations. A critical step in this process is creating a finite element model that accurately represents the structure. The accuracy of the finite element model affects the reliability and precision of the analysis results. Since finite element models may inadequately reflect the complexities, material behaviors, and boundary conditions of the actual structure, it is essential to verify and update their accuracy as necessary. This verification can be achieved by comparing data obtained from experimental studies conducted on the actual structure with data generated from the finite element model. In this thesis study, the initial finite element model of the historical elevated water tank has been created, and analytical modal parameters (natural frequencies, mode shapes, etc.) have been determined based on this model. Experimental modal parameters have been determined using operational modal analysis method by recording vibrations under environmental influences. Discrepancies between analytical and experimental modal parameters were identified and minimized using response surface methods to update the finite element model. Using this calibrated model, the structure was analyzed using the response spectrum method to determine the seismic performance of the historical elevated water tank.