Düşeyde düzensiz bina türü yapıların deprem performanslarının pasif enerji sönümleyiciler ile iyileştirilmesi

Abstract

Bina türü yapılarda sıklıkla karşılaşılan düşeyde düzensizlik durumlarından kütle ve rijitlik düzensizlikleri, yapının dinamik davranışını büyük ölçüde olumsuz yönde etkilemektedir. Bu çalışmada, bu tür düzensizliklere sahip, hali hazırda mevcut olan iki adet bina türü yapının deprem performansları rölatif yerdeğiştirme, katlar arası yerdeğiştirme ve taban kesme kuvvetleri bakımından incelenmiştir. Deprem altındaki davranışlarının iyileştirilmesi için çeşitli sönümleyici tipleri önerilmiştir. Bunlar, doğrusal ve doğrusal olmayan viskoz akışkanlı, viskoelastik, sürtünme tipi ve ayarlı kütle tipi sönümleyicilerdir. Sönümleyici kapasiteleri belirli ek sönüm oranı için hesaplanmış ve bulunan karakteristik parametreleri yapıların kütle, sönüm ve rijitlik matrislerinde uygun yerlere eklenerek, dinamik analizler gerçekleştirilmiştir. Eşdeğer viskoz sönüm kapasiteleri ve deprem cevapları birlikte kıyaslanarak, en efektif sönümleyici belirlenmiştir. Çalışmada, zaman tanım alanında sistem cevaplarını bulmak için nümerik integrasyon metodu olan Newmark-β Nümerik İntegrasyon Metodu kullanılmıştır. Tüm analizler MATLAB programında gerçekleştirilmiştir.

Mass and stiffness irregularities, which are faced often, of building-type structures, affect seismic behaviour in a negative manner substantially. In this study, two existing buildings with such irregularities are examined in terms of relative displacement, interstorey displacement and base shear forces due to seismic excitation. Various passive energy dissipation devices, namely, linear and nonlinear viscous dampers, viscoelastic dampers, friction dampers and tuned mass dampers, are proposed for seismic response mitigation. Damper capacities determined by equal additional damping ratio assumptions for each damper are placed to structural matrices correctly to perform dynamic analyses. The most effective damper is achieved by comparison of equivalent damping ratios and seismic responses. Newmark-β Method is used for computation of time responses. MATLAB program is used for conductiing all analyses in the study.