Çevrel titreşim kayıtları kullanılarak yapı dinamik parametrelerinin belirlenmesi

Determination of structural dynamic parameters with ambient vibration measurements

Özet

Yapıların dinamik yükler etkisi altındaki davranışları, yapı dinamik parametreleri kullanılarak belirlenmektedir. Yapı dinamik parametreleri (doğal frekans, mod şekli ve sönüm oranı) teorik ve deneysel yöntemler kullanılarak elde edilebilmektedir. Bu çalışmada 1975 Deprem Yönetmeliğine göre tasarlanmış bir binanın dinamik parametreleri Teorik ve Deneysel Modal Analiz yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. Deneysel Modal Analiz ile yapı dinamik parametrelerinin belirlenmesinde binadan alınan Çevrel Titreşim kayıtları ve Geliştirilmiş Frekans Tanım Alanında Ayrıştırma Yöntemi kullanılmıştır. Teorik Modal Analiz ile yapı dinamik parametrelerinin belirlenmesinde ise Sonlu Elemanlar Yöntemi ile oluşturulan analitik model kullanılmıştır. İki yöntem kullanılarak elde edilen yapı dinamik parametreleri karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Yapılan Sonlu Eleman Modeli Güncelleme çalışması ile yapının gerçek durumdaki rijitliği belirlenmiştir. Yapılan çalışma ile Çevrel Titreşim Kayıtları kullanılarak yapı dinamik parametrelerinin gerçekçi olarak elde edilebileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract

Structural behavior under effect of dynamic loads, is identified by dynamic characteristics of structures. Structural dynamic characteristics, natural frequency, mode shape and damping ratio are determined by theoretical and experimental methods. In this study, dynamic parameters of a building which was designed according to 1975 earthquake design code, are determined by Theoretical and Experimental Modal Analysis. In Experimental Modal Analysis ambient vibration measurements and Enhanced Frequency Domain Decomposition Method are used to determine dynamic characteristics of the building. Analytical model which is created by Finite Element Method is used in Theoretical Modal Analysis. Dynamic characteristics, which are determined by Experimental and Theoretical Modal Analysis are given as a conclusion. Additionally Finite Element Model Updating Method is used to determine real structural stiffness of the building. This study has concluded that it is possible to determine realistic structural dynamic characteristics using Ambient Vibration Measurements.