Yıl: 2022 Cilt: 30 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 115 - 122 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.31796/ogummf.1003961 İndeks Tarihi: 18-10-2022

DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI

Öz:
Bilindiği üzere, bitişik yapılar şiddetli bir deprem esnasında birbirlerine çarparak çekiçleme kuvveti oluşturabilmekte ve bunun sonucunda bu yapılarda hasar ve hatta yıkımlar gözlenebilmektedir. Yapıları enerji sönümleyici elemanlarla donatmak veya birbirine bağlamak, çarpışmayı önleyen yöntemlerden biridir. Bu çalışmada tek serbestlik dereceli (TSD) bir sistemin rijit bir duvara çarpması sonucu oluşan sismik davranış incelenmiş ve çarpışmayı önleyecek viskoz damper kapasitesi optimizasyon çalışmasıyla belirlenmiştir. Çekiçleme kuvvetlerinin oluşmaması için yapının deprem yükü etkisindeki yer değiştirme tepkileri sınırlandırılmalıdır. Çeşitli açıklık değerleri için sismik tepkiler analiz edilerek, çarpışmanın olmadığı ve olduğu durumlarda görülen yer değiştirme tepkilerinin frekans-zaman ilişkileri sürekli dalgacık dönüşümü ile incelenmiştir. Böylece yer değiştirme sinyalinin frekans içeriğindeki değişimler tespit edilmiştir. Bunlara ek olarak, yer değiştirmeyi sınırlayarak çekiçleme kuvvetini sıfıra indirgeyen minimum doğrusal viskoz damper (DVD) kapasitesi de optimizasyon çalışması ile araştırılmıştır. Bu çalışmada, bir ilk olarak yer değiştirme zaman serilerinin dalgacık uyumu analizleri yapılmıştır. Çarpışmanın olmadığı durum ile çeşitli açıklık değerleri için çarpışmanın olduğu yer değiştirme tepkileri arasında uyum katsayıları hesaplanmıştır. Çekiçleme kuvveti sıfır olana kadar ek sönüm oranları kademeli bir şekilde arttırılmış ve uyum katsayılarını 1’e yakınsayan sönüm oranı, yapıya eklenmesi gereken ek sönüm oranı olarak belirlenmiş ve damper kapasitesi hesaplanmıştır. Optimizasyon çalışması ile elde edilen DVD sönüm katsayısı sisteme eklendiğinde, çekiçleme kuvvetinin oluşmadığı gözlenmiştir.
Anahtar Kelime: Optimizasyon Dalgacık dönüşümü Doğrusal viskoz damper Dalgacık uyumu

OPTIMIZATION OF VISCOUS DAMPER CAPACITY BY WAVELET COHERENCE

Öz:
It is well known that adjacent structures may collide with each other during severe earthquake leading to pounding force, and as a result, damage and even destruction can be observed in these structures. Implementing or connecting structures with energy dissipaton elements is one of the ways to avoid collisions. In this study, the seismic behavior of a single degree of freedom (TSD) system pounding to a rigid wall was investigated and the viscous damper capacity to prevent the collision was determined by optimization study. The displacement responses of the structure under the earthquake load is required to be limited in order to prevent the occurrence of pounding forces. By analyzing the seismic responses for various gap values, the frequency-time relationship of the displacement responses observed in the absence and presence of collisions were investigated by continuous wavelet transform. Thus, the differences in the frequency content of the displacement signal for variable gap values were determined. In addition to these, the minimum linear viscous damper (LVD) capacity, which vanishes the pounding force was also investigated by the optimization study. In this study, wavelet coherence analyzes of displacement time series were performed as a first. Coefficients of coherence between the collision-free state and the collision-induced displacement responses for various gap values were obtained. The additional damping ratios were increased gradually until the pounding force became zero. The damping ratio, was determined as the additional damping ratio that should be added to the structure when wavelet coherences converged to 1, and the damper capacity was calculated. When the LVD damping coefficient obtained by the optimization study was added to the system, it was observed that the pounding does not occur.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Akehashi, H., ve Takewaki, I. (2020). Comparative investigation on optimal viscous damper placement for elastic-plastic MDOF structures: transfer function amplitude or double impulse. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 130, 105987. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2019.105987
  • Cui, X., Bryant, D.M. ve Reiss, A.L. (2012). NIRS-based hyperscanning reveals increased interpersonal coherence in superior frontal cortex during cooperation. NeuroImage, 59(3), 2430-2437. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2011.09.003
  • Del Gobbo, G. M., Williams, M. S. ve Blakeborough, A. (2018). Comparing fluid viscous damper placement methods considering total building seismic performance. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 47(14): 2864-2886. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2019.105987
  • Folhento, P., Barros, R. ve Braz-César, M. (2021). Mitigation of Earthquake-Induced Structural Pounding Between Adjoining Buildings – State-of-the- Art. CONTROLO 2020, Proceedings of the 14th APCA International Conference on Automatic Control and Soft Computing, 752-761. https://doi.org/10.1007/978-3-030-58653-9_72.
  • Jankowski, R. (2005). Non-linear viscoelastic modelling of earthquake-induced structural pounding. Earthquake Engng. Struct. Dyn., 34: 595-611. https://doi.org/10.1002/eqe.434
  • Kazemi, F., Miari, M. ve Jankowski, R. (2021). Investigating the effects of structural pounding on the seismic performance of adjacent RC and steel MRFs. Bulletin of Earthquake Engineering, 19, 317– 343. https://doi.org/10.1007/s10518-020-00985- y.
  • Miari, M., Choong, K.K. ve Jankowski, R. (2019). Seismic pounding between adjacent buildings: Identification of parameters, soil interaction issues and mitigation measures. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 121, 135-150, ISSN 0267-7261, https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2019.02.024.
  • Misiti M., Misiti Y., Oppenheim G. Ve Poggi J.-M. 2014. Wavelet Toolbox: The MathWorks. Erişim adresi: http://cda.psych.uiuc.edu/matlab_pdf/wavelet_ug.p df
  • Noruzvand, M., Mohebbi, M., ve Shakeri, K. (2020). Modified direct displacement based design approach for structures equipped with fluid viscous damper. Structural Control and Health Monitoring, 27(1), e2465. https://doi.org/10.1002/stc.2465
  • Pekcan, G., Mander, J.B. ve Chen, S.S. (1999). Fundamental considerations for the design of non- linear viscous dampers. Earthquake Engng. Struct. Dyn., 28: 1405-1425. https://doi.org/10.1002/(SICI)1096- 9845(199911)28:11<1405::AID-EQE875>3.0.CO;2- A
  • Shama, A. (2012). Spectrum Compatible Earthquake Ground Motions by Morlet Wavelet, 20th Analysis and Computation Specialty Conference. https://doi.org/10.1061/9780784412374.015
  • Singh, R.S., Saini, B.S. ve Sunkaria R.K. (2018). Times Varying Spectral Coherence Investigation of Cardiovascular Signals Based on Energy Concentration in Healthy Young and Elderly Subjects by the Adaptive Continuous Morlet Wavelet Transform. IRBM, 39, Issue 1, 54-68. https://doi.org/10.1016/j.irbm.2017.12.004.
  • Van Mier, J.G.M., Pruijssers, A.F., Reinhardt, H.W. ve Monnier, T. (1991). Load-time response of colliding concrete bodies. Journal of Structural Engineering (ASCE), 117, 354–374. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733- 9445(1991)117:2(354)
  • Zhang, X., Noah, J.A., Dravida, S. ve Hirsch, J. (2020). Optimization of wavelet coherence analysis as a measure of neural synchrony during hyperscanning using functional near-infrared spectroscopy. Neurophoton, 7(1) https://doi.org/10.1117/1.NPh.7.1.015010.
  • Zhao, Y., Laguna, R.C., Zhao, Y., Liu, J.J., He, X., Yianni, J. ve Sarrigiannis, P.G. (2018). A Wavelet-Based Correlation Analysis Framework to Study Cerebromuscular Activity in Essential Tremor. Complexity, 2018, Article ID 7269494. https://doi.org/10.1155/2018/7269494
  • Zhao, H. ve Zhang, Y. (2021). CWT-Based Method for Extracting Seismic Velocity Dispersion. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. doi: 10.1109/LGRS.2021.3056610
APA KAYA E (2022). DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI. , 115 - 122. 10.31796/ogummf.1003961
Chicago KAYA EMRAH DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI. (2022): 115 - 122. 10.31796/ogummf.1003961
MLA KAYA EMRAH DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI. , 2022, ss.115 - 122. 10.31796/ogummf.1003961
AMA KAYA E DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI. . 2022; 115 - 122. 10.31796/ogummf.1003961
Vancouver KAYA E DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI. . 2022; 115 - 122. 10.31796/ogummf.1003961
IEEE KAYA E "DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI." , ss.115 - 122, 2022. 10.31796/ogummf.1003961
ISNAD KAYA, EMRAH. "DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI". (2022), 115-122. https://doi.org/10.31796/ogummf.1003961
APA KAYA E (2022). DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online), 30(1), 115 - 122. 10.31796/ogummf.1003961
Chicago KAYA EMRAH DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online) 30, no.1 (2022): 115 - 122. 10.31796/ogummf.1003961
MLA KAYA EMRAH DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online), vol.30, no.1, 2022, ss.115 - 122. 10.31796/ogummf.1003961
AMA KAYA E DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online). 2022; 30(1): 115 - 122. 10.31796/ogummf.1003961
Vancouver KAYA E DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online). 2022; 30(1): 115 - 122. 10.31796/ogummf.1003961
IEEE KAYA E "DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI." Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online), 30, ss.115 - 122, 2022. 10.31796/ogummf.1003961
ISNAD KAYA, EMRAH. "DALGACIK UYUMU ANALİZİ İLE OPTİMUM VİSKOZ DAMPER KAPASİTESİ HESABI". Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online) 30/1 (2022), 115-122. https://doi.org/10.31796/ogummf.1003961