Çalkalanan Titreşim Sönümleyiciler Kullanarak Yapıların Depreme Dayanıklılığının Arttırılması

Abstract

Bu çalışmada çalkalanan sıvılı titreşim sönümleyicilerin yapıların sismik titreşimi üzerine olan etkileri incelenmiştir. Araştırmaya ilk önce yalın bir dikdörtgen kabın sinüs girdisi altındaki çalkalanmasının sayısal benzetimi ile başlandı. Daha sonra dikdörtgen kabın içindeki sıvının sinüs girdisi altında çalkalanması deneysel olarak incelendi ve sayısal benzetim sonuçları ile deneysel sonuçlar karşılaştırıldı. Yalın çalkalanma çalışmaları tamamlandıktan sonra dikdörtgen kaplı çalkalanan sıvı sönümleyici doğal frekansları değiştirilebilen basit bir yapı modeline konuldu ve yapı-sıvı etkileşimli sistem için sinüs girdisi altında sayısal benzetimler gerçekleştirildi. Bu sayısal benzetimler bir sonraki basamaktaki deneysel çalışmalar ile karşılaştırılarak genelde benzer eğilimler görüldü. Daha sonra sayısal benzetim metotları kullanılarak çalkalanan sıvılı titreşim sönümleyicilerin performansını arttıran kap tasarımları denendi. Sayısal benzetimler gerçekleştirilen çok gözlü kap tasarımının düşük katlı yapılara denk gelen yüksek frekanslı yapıların titreşimini azaltmada etkili olduğunu gösterdi. Sonraki çalışmalarda dikdörtgen kaplı değişik doğal frekanslara sahip yapıların deprem girdisi altında sönümleyicili ve sönümleyicisiz yanıtları deneysel olarak incelenerek çalkalanan dikdörtgen kaplı sönümleyicilerin bina titreşimine etkisi incelendi. Çok gözlü kap için benzeri deneysel çalışmalar yapıldı ve sayısal benzetimlere paralel olarak düşük katlı binalara denk gelen frekanslarda bu kap tasarımının bina modeli titreşimini azaltmada etkin olduğu deneysel olarak da gösterildi. Projenin son kısmında literatürde olmayan kapların rezonans frekansı etrafında çalkalanırken sıvı yüksekliğini ve kap duvarlarına etkiyen kuvveti bulmaya yarayan görüntü işleme bazlı yeni bir ölçüm metodu geliştirildi