Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları
Yayınlar
- MakaleAçık Erişim2023Optimum parameters for adjacent structures coupled by fluid viscous dampers considering soil‒structure interaction
Bayrak, Osman Ünsal; Hatipoğlu, Yavuz Selim; Düzgün, Oguz Akın
In this paper, the optimum conditions which ensure that the resulting minimum base shear force and minimum roof displacement for two adjacent frame structures inter-connected by fluid viscous dampers, including soil-structure interaction (SSI) effects under seismic excitation were presented. A two-dimensional (2D) finite element analysis was carried out with the Taguchi method. As non-reflecting boundaries, vis-cous boundary conditions were used on the edges of finite soil region. An optimization study was carried out for four parameters such as soil type, height ratio of the frames, damping coefficient of viscous damper, and the location of the viscous damper each with four levels. The optimum conditions which minimize maximum roof displace-ments and the maximum base shear forces have been obtained. The most affecting parameter on the system response was found to be soil type. It was also found that the sufficient damping coefficient of the viscous damper is equal to 1x105 N.s/m for min-imum response. The minimum system response can be achieved by using only one damper. It can be drawn that the Taguchi method can be used with the finite element (FE) method for determining optimum conditions of a soil-structure system for min-imum system response.
AtıfOpenAlex1
İncele - MakaleYalnız künye2023Scopus SJRQ2Effective Damping Coefficient of Fluid Viscous Dampers for Dynamic Response Mitigation of Coupled Frames
Düzgün, Oğuz Akın; Hatipoğlu, Yavuz Selim
Purpose: In this study, the effective damping coefficient of the fluid viscous dampers (FVDs) used for coupling two adjacent multi-story frames was investigated, considering soil-structure interaction (SSI) effects under seismic excitation. Methods: A numerical procedure was employed to obtain the dynamic response of the interconnected frames-soil system. The two-dimensional (2D) finite elements were used for the numerical treatment of the adjacent frames and soil region. Viscous boundary conditions were used as special non-reflecting boundaries on the edges of finite soil region. Five different damping coefficients of FVDs are considered to determine the effective damping coefficient. The effective damping coefficient of FVDs was determined by comparing the results from coupled frames with those of the uncoupled frames. Results: The results showed that the most affecting parameter on the system response was found to be soil type. It was also found that the sufficient damping coefficient of the viscous damper is equal to 1 × 105 N s/m for minimum response. Conclusion: When the effective damping coefficient of the FVDs was provided, the maximum values of the roof displacements, the roof accelerations, and the base shear forces are found to decrease by more than 40%.
AtıfScopus3WoS2OpenAlex4
İncele - MakaleAçık Erişim2020Sıvı Viskoz Sönümleyicilerle Birbirine Bağlanmış Komşu Yüksek Binaların Dinamik Davranışının Zemin-Yapı Etkileşimini Dikkate Alarak İncelenmesi
Hatipoğlu, Yavuz Selim; Düzgün, Oguz Akın
Geleneksel olarak inşa edilen yüksek binalar büyük depremler sırasında çıkan enerjiyi sönümlemede yetersiz kalabilir. Bu yüzden komşu iki yüksek binanın birbirine sıvı viskoz sönümleme cihazları ile bağlanması enerjiyi sönümlemede etkili bir yöntem olabilir. Bu çalışmada deprem etkisi altında ve farklı zemin türü üzerindeki iki yüksek bina birbirine viskoz sönümleyici cihazlar ile bağlanmıştır. 12 katlı A binası ile 12, 15, 18, 21 ve 24 katlı B binaları iki açıklıkı çerçeve sistem olarak modellenmiş ve birbirilerine sıvı sönümleyici sönümleyici cihaz ile bağlanmıştır. Gevşek, orta sıkı ve sıkı zemin türlerine denk üç farklı zemin türü belirlenmiştir. Sonrasında ankastre mesnet üzerinde elde edilen yer değiştirme, ivme, tepe ve taban kesme kuvvetleri değerleri üç farklı zemin türünde meydana gelen değerler ile karşılaştırılmıştır. Sıvı viskoz sönümleyicilerin yerleri ve sayısı değiştirilerek altı farklı bağlantı modeli belirlenmiştir. Viskoz sınır şartı kullanılarak zemin modeli oluşturulmuştur. Modellemeler ve analizler ANSYS R19.2 programıyla iki boyutlu olarak gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde bazı zemin türlerinde sıvı viskoz sönümleyici cihazlar yapının dinamik davranışında önemli iyileşmeler meydana getirmiştir. Ayrıca zemin türleri de sonuçlar üzerinde oldukça etkilidir. Gevşek ve orta sıkı zeminler kritik zemin türleridir. Bunun yanında belirlenen bağlantı modelleri arasında en uygun bağlantı şeklinin sadece en üst katına viskoz sönümleyici cihazın bağlanması olduğu sonucuna varılmıştır. Bütün katlara sönümleyici cihazların bağlanmasına gerek kalmaması yapısal kontrol sisteminin maliyetini önemli ölçüde azaltmıştır.
AtıfOpenAlex1İncele