Yakın Fay Etkisi Altındaki Yapılarda Aktif Tendonlar İle Yanal Yer Değiştirme Ve Burulma Kontrolü

Abstract

Aktif tendon kontrolünde diyagonal olarak binanın yüzlerine yerleştirilmiş öngerilmeli kabloların bağlandığı dinamik verenlerdeki kuvveti kontrol ederek yapısal titreşimleri sönümlemek mümkündür. Metot düzenli düzlem ve burulma düzensizliği bulunan uzay yapılar için önerilmiştir. Yapısal sistemlerin hareket denklemleri elde edilmiş ve bu denklemlerin blok diyagramı 20 ms zaman gecikmesi dikkate alınarak Matlab Simulink ile modellenmiştir. Yakın fay yer hareketleri doğrultu ve sıçrama titreşimleri gibi iki farklı darbe etkisi göstermektedir. Aktif kontrol sisteminin yakın fay yer hareketleri altındaki davranışını irdelemek için yapısal modeller darbe tipi titreşimler ilave edilmiş deprem kayıtları altında incelenmiştir. Ayrıca, sadece darbe tipi titreşimler altında da analizler yapılmıştır. Kontrol sinyali Orantı-İntegral-Türev (PID) tipi kontrolcüler ile elde edilmiştir ve kontrolcü parametreleri nümerik algoritma yardımıyla bulunmuştur. Aktif tendon kontrol sisteminin çeşitli yerleşim durumları incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, aktif tendon kontrol sistemi kullanımı ile yakın fay yer hareketlerinden kaynaklanan yapısal yerdeğiştirme ve dönmeler ciddi şekilde düşmüş ve çabuk bir şekilde sönümlenmiştir.

In the active tendon control concept, it is possible to damp structural vibrations by controlling the force on diagonal prestressed tendons connected to actuators placed on sides of the structure. The method was proposed for regular plane and torsionally irregular space structures. Equations of motion of structural systems were obtained and the block diagrams of these equations were modelled with Matlab Simulink by considering 20 ms time delay. Near fault ground motions contain two different impulsive characters such as directivity effect and flint step. The structural models were numerically simulated under recorded ground motions superimposed with impulsive motions in order to examine the response of active control under near-fault effects. Also, the structures were analysed under impulsive motions. The control signals were obtained by PID (proportional–integral–derivative) type controllers and the parameters of the controllers were obtained by using a numerical algorithm. Different layout cases of active tendons were examined and compared. As a conclusion, structural displacements and rotations resulting from near-fault ground motions are seriously reduced and damped immediately by using active tendon control strategies.