Çelik yapıların doğrusal olmayan dinamik analizi

Abstract

Yapılar deprem gibi güçlü yer ivmelerinin etkisi altında doğrusal davranış göstermezler. Deprem anında yer ivmeleri, Newton' un ikinci yasasının bir sonucu olarak, yapı taşıyıcı sistemindeki kolon kiriş birleşim noktalarını zorlayarak taşıyıcı sistem kesitlerinde plastik mafsallar meydana getirecektir. Bu durumda elastik çözüm yöntemleri geçerliliğini kaybedecek ve elasto ”“ plastik çözümün yapılması gerekecektir. Bu çalışmada, tek serbestlik dereceli, çelik taşıyıcı sistemler için belirli dış kuvvetler etkisi altında doğrusal ve doğrusal olmayan dinamik analizler gerçekleştirilerek, yapı sistemindeki doğrusal elastik ve doğrusal olmayan elasto-plastik tepkilerin hesaplanması için bilgisayar algoritmaları geliştirilmiştir. Birinci bölümde daha önceden yapılmış çalışmalar, çelik malzemenin olumlu ve olumsuz yönleri ve elasto ”“ plastik davranışın yük etkisi altında nasıl gerçekleştiği yapısal olarak incelenmiştir. İkinci bölümde belirli kuvvet etkisi altında bulunan yapı elemanlarında oluşan doğrusal olmayan tepkiler incelenmiştir ve tek serbestlik dereceli sistemler için dinamik hareket denklemleri elde edilmiştir. Üçüncü bölümde, ikinci bölümde açıklanan dinamik hareket denklemlerinin çözümü için adım adım çözüm yöntemlerinden ivmenin doğrusal olarak değiştiği varsayımına dayanan Newmark yöntemi incelenmiştir. Dördüncü bölümde, tek serbestlik dereceli sistemin taşıyıcı kesitleri için farklı kesitlerdeki çelik I profiller kullanılarak, yer ivmeleri etkisi altında doğrusal ve doğrusal olmayan analizler gerçekleştirilmiştir. Structures do not show linear behavior such as an earthquake under effect of strong ground accelerations. As a result of Newton's second law, ground accelerations will force combination joints of beam and column of structural system and these will bring plastic hinges in the cross-section of structural system during the earthquake. In this case, the elastic solution will lose its validity and the elasto - plastic solution will need to be done. In this study, the single degree freedom system for steel structural systems under the effect of certain forces, the linear and nonlinear dynamic analysis were performed, the computer algorithms were developed for calculating linear elastic and nonlinear elasto-plastic response of the structure system. In the first chapter, previous studies, positive and negative aspects of steel material, elasto - plastic behavior under the effect of load were examined. In the second section, the nonlinear responses of structural elements were studied under the influence of certain forces and the dynamic motion equations for the single degree freedom system was achieved. In the third section, discussing second section for solution of dynamic motion equations, acceleration changing linear based on assumption the Newmark method of step-by-step solution methods was examined. The fourth section, the single degree freedom system for structural system cross-section by using different cross-section profiles of steel I, the linear and nonlinear analysis were performed under effect of ground accelerations.