AI Summary & Key Takeaways
AI InsightAs a result of the calibration studies on the finite element model, it was concluded that it was not possible to calculate the experimentally obtained modal behavior parameters if the fill walls were omitted in the finite element model.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
Determination of the mechanical properties of materials by non-destructive methods is quite common practice. The studies conducted in the field of determining the dynamic behavior parameters of the structures are also included in non-destructive methods. Operational modal analysis, a non-destructive method, is presented as main element of this study. A single storey reinforced concrete structure with the lack of static and architectural projects was studied. First of all, the structure was relieved, reinforcement details of load bearing elements were determined by reinforcement detection device, and the properties of the concrete material were determined in-situ by ultrasonic testing and Schmidt hammer applications. Secondly, finite element model was created by using SAP2000 software and theoretical modal analysis was performed. In the third stage, operational modal analysis was performed. Considering the results of theoretical modal analysis; accelerometer sensor instrumentation was made and ambient vibration recordings were taken. The collected data was processed by using Artemis Modal Pro software and in-situ mode shapes and frequencies were obtained. The theoretical and experimental mode shapes were defined to be similar; whereas the related frequency values were obtained to be different. As a result of the calibration studies on the finite element model, it was concluded that it was not possible to calculate the experimentally obtained modal behavior parameters if the fill walls were omitted in the finite element model.
Özet
Tahribatsız yöntemlerle malzemelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi oldukça yaygın uygulaması olan çalışmalardır. Yapı dinamik davranış parametrelerinin yerinde belirlenmesi amacıyla yapılan çalışmalar da tahribatsız yöntem uygulamaları içerisinde yer almaktadır. Bu yöntemlerden birisi olan operasyonel modal analiz uygulaması bu çalışmanın ana unsuru olarak sunulmaktadır. Çalışma kapsamında, statik ve mimari projesi olmayan tek katlı ve her iki plan doğrultusunda iki açıklıklı bir betonarme yapı ele alınmıştır. Öncelikle yapının rölevesi çıkarılmış, donatı tespit cihazı ile ana taşıyıcı elemanların donatı detayları belirlenmiş, ultrasonik test ve Schmidt çekici uygulamaları ile beton malzeme özellikleri yerinde tayin edilmiştir. İkinci aşamada yapının SAP2000 yazılımı kullanılarak yapısal analizde kullanılacak sonlu elemanlar modeli oluşturulmuş ve teorik modal analizi yapılmıştır. Üçüncü aşamada operasyonel modal analiz çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda teorik modal analiz sonuçları dikkate alınarak; yapı üzerinde ivmeölçer sensör yerleşimi yapılmış ve ortam titreşimi kayıtları alınmıştır. Toplanan veri Artemis Modal Pro yazılımı kullanılarak işlenmiş ve yapının yerindeki mod şekilleri ve frekansları elde edilmiştir. Teorik ve deneysel mod şekillerinin uyuştuğu ancak; ilgili frekans değerlerinin farklı olduğu belirlenmiştir. Sonlu elemanlar modeli üzerinde yapılan kalibrasyon çalışmaları neticesinde dolgu duvarların modelde ihmal edilmesi halinde deneysel olarak elde edilen modal davranış parametrelerinin hesaplanmasının mümkün olmadığı sonucuna ulaşılmıştır.