Mühendislik yapılarında analitik, sayısal ve deneysel yöntemlere dayalı hasar tespiti

Abstract

Bu tez çalışmasında, farklı taşıyıcı sistemlere sahip mühendislik yapılarındaki yapısal hasarların analitik, sayısal ve deneysel yöntemlerle tespit edilmesi ve değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, boru ve kutu kesite sahip çelik konsol kiriş modeller ile betonarme taşıyıcı sisteme sahip düzlem çerçeve sistem üzerinde laboratuvar çalışmaları, Trabzon İli sınırları içerisinde yer alan ve yığma taşıyıcı sisteme sahip tarihi Trabzon Burcu üzerinde ise arazi çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Tez çalışması başlıca dört bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde hasar tespiti üzerine yapılmış çalışmalar ile kullanılan analitik, sayısal ve deneysel formülasyonlar verilmektedir. Tez kapsamında, hasar tespiti amacıyla literatürde de yaygın olarak kullanılan Modal Güvence Kriteri, Koordinat Modal Güvence Kriteri, Mod Şekli Eğrilik Yöntemi, Modal Fleksibilite Yöntemi ve Duyarlılığa bağlı Model Güncellemesi yöntemleri kullanılmıştır. İkinci bölümde, yapılan çalışmalar ve bu çalışmalardan elde edilen bulgulara yer verilmiştir. İlk kısımda, boru ve kutu kesite sahip çelik konsol kiriş modeller ile betonarme taşıyıcı sisteme sahip düzlem çerçeve sistem üzerinde farklı hasar durumları dikkate alınmış olup, her bir hasar durumunda dinamik karakteristiklerin değişimi ve hasar bölgelerinin tespiti analitik, sayısal ve deneysel yöntemlerle incelenmiştir. İkinci kısımda ise Trabzon İli, Ortahisar İlçesi'nde yer alan ve yığma taşıyıcı sisteme sahip tarihi Trabzon Burcu'nun yapısal durumunun değerlendirilmesi yapılmıştır. Üçüncü bölümde, çalışmadan elde edilen sonuçlar ve öneriler maddeler halinde sunulmakta olup, son bölümde ise yararlanılan kaynaklar verilmektedir. Çalışma sonunda, literatürde yaygın olarak kullanılan hasar tespit yöntemlerinin farklı taşıyıcı sisteme sahip mühendislik yapılarında oldukça etkili sonuçlar verdiği değerlendirmesi yapılmıştır. In this thesis, damage detection based on analytical, numerical and experimental methods in engineering structures is presented. For this purpose, laboratory studies are performed on cantilever beam models with box and hollow circular cross-sections, respectively, and plane frame model with reinforced concrete bearing system. In addition, on site experiments are carried out on Trabzon Bastion with masonry wall bearing system. The thesis consists of four chapters. In the first chapter, general information and related literature by techniques are presented. Modal Assurance Criteria, Coordinate Modal Assurance Criteria, Mod Shape Curvature Method, Modal Flexibility Method and Sensitivity Modal Updating methods for damage detection are presented. In the second chapter, the studies performed and findings obtained from the studies are given. This sections is divided into two subsection as laboratory and field studies. In the first part, different damage cases are taken into consideration on the plane frame system with reinforced concrete system, steel cantilever beam model with hollow circular and box section. Change in dynamic characteristics and damage areas are determined analytically, numerically and experimentally for each damage case. In the second part, historical Trabzon Bastion with masonry wall bearing system is considered and evaluated. In the third chapter, conclusions and some suggestions are presented. Lastly, references and autobiography are given.At the end of study, it is evaluated that damage detection methods commonly used in the literature give very effective results in structures with different bearing systems.