Kulelerin dinamik analizi ve çözümün yaklaşıklığının değerlendirilmesi

Abstract

ÖZET Mühendislikte kuleler özel yapılar grubuna girerler. Dolayısı ile dinamik etkilere göre çözümleri de özel yöntemler gerektirmektedir. Bu çalışmada problem önce teorik olarak ele alınmış olup yapı dinamiğinin temel denklemlerinden hareket edilerek bir kulenin dinamik analizinin nasıl yapılacağı çeşitli kaynaklardan yararlanılarak derlenmiştir. Sonlu eleman yönteminin kullanılması ile kulenin davranışı, matris biçiminde yazılabilen, sadece zamana bağlı bir diferansiyel denklem haline gelmektedir. Bu diferansiyel denklem, bu çalışmada yapılan kabuller dolayısıyla lineer bir diferansiyel denklemdir. Bunun zamana göre çözümü ile kulenin davranışı incelenmektedir. Karşılaşılan diferansiyel denklemlerin yaklaşık çözümü için bu çalışmada SAP80 paket programı kullanılmıştır. S.AP80 paket programı, sonlu eleman yöntemi ile yapıların üç boyutlu statik ve dinamik hesabını yapan bir programdır bu program, elde edilen matris diferansiyel denklemin çözümünde mod süperpozisyonu yöntemini kullanmaktadır. Sonlu eleman yöntemi iTe yapılan çözümlerde, yapılan yaklaşık çözüm ile gerçek çözüm arasındaki yakınlık, kullanılan sonlu eleman sayısına bağlıdır. Teorik incelemeden sonra ilk önce çubuk elemanlardan oluşan bir çelik kulenin dinamik analizi yapılmıştır. Sonra da konik betonarme bir kule üzerinde uygun sonlu eleman ağının seçimi yapılarak elemen sayısını artırmanın sonuçlardaki yaklaşıklığa etkisi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar değerlendirilerek bazı önerilerde bul unu 1 muştur. IV

SUMMARY THE DYNAMIC ANALYSIS OF THE TOWERS AND THE APPROXIMATION OF THE SOLUTION The towers are special buildings in the civil engineering. In this study the dynamic analysis of the towers has been researched. In this study firstly the problem has been considered theoreticcal ly. The dynamic analysis of the towers are researched by using the basic equations of the dynamics of structures. After the use of the finite element method, it is obtained a differential equation in matrix form depend on the time for the behavior of the tower under the dynamic effects. It will be solved according to time. In this study, the differential equation has been thought linearly. In the later chapters, the approximate numerical solutions of the problem has been obtained by using the SAP80 program which is based on the finite element method. The modal superposition method is used in SAP80, in order to solve this matrix differential equation. In the finite element method the accuracy of the approximate solution increases with respect to the number of the finite elements. After the theoretically considering, firstly a steel truss tower has been analysed. Secondly a conical reinforced concrete tower has been analysed.