Kiriş-Kolon ve Kolon-Taban Yarı-Rijit bağlantılı çelik yapıların doğrusal olmayan ve titreşim analizleri için çerçeve sonlu elemanı modeli

Authors : Halil Fırat ÖZEL, Afşin SARITAŞ

Pages : 1609-1624

Doi:10.17341/gazimmfd.992982

View : 17 | Download : 7

Publication Date : 2022-02-28

Article Type : Research Paper

Abstract :Çelik yapılarda deprem yükleri altında ileri derecede doğrusal olmayan davranışlar eleman boyunca ve bağlantı bölgelerinde oluşmakta ve dolayısıyla gerçek davranışın belirlenebilmesi için doğru, güvenilir ve pratik modellerin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu amaçla makalede çelik yapıların doğrusal olmayan davranışının yüksek doğrulukta elde edilmesi için kuvvet-bazlı formülasyana dayanan yarı-rijit bağlantılı ve kesme deformasyonlarını dikkate alan bir çerçeve sonlu elemanı türetilmiştir. Eleman boyunca ve kesit derinliğinde yayılı plastisite yaklaşımı tanımlanmış, eleman boyunca herhangi bir yerde doğrusal veya doğrusal olmayan yarı-rijit bağlantılar yapısal sistemde ek düğüm noktasına ve serbestlik derecesinde artışa gerek duyulmadan katılmıştır. Titreşim analizlerini de benzer doğrulukta yürütebilmek için kuvvet-bazlı yarı-rijit bağlantılı kütle matrisi ve I-kesitler için uygun kesme düzeltme katsayısı kullanılmıştır. Eleman formülasyonu basitleştirmek amacıyla 2 boyutta sunulmuş, doğrulama ve kıyaslama çalışmalarındaysa hem 2 boyut hem de 3 boyutta karmaşık ve düzensiz yapılar üstünde analizler yürütülmüştür. Yarı-rijit bağlantılı modellerde hem kiriş-kolon hem de kolon-tabanlarında doğrusal olmayan bağlantı davranışlarının yapısal sisteme etkisi çalışılmıştır. Sunulan örneklerde var olan sonuçlara göre daha ileri seviyede deplasman değerlerine yapıların itilebilmesi mümkün olmuş ve kolon-taban bağlantılarındaki doğrusal olmayan davranışın P-Delta etkileri ile yapısal sistemlerde çok daha kritik sonuçlar oluşturabildiği gösterilmiştir. Ayrıca kuvvet-bazlı yayılı kütle matrisi uygulaması ile titreşim analizlerini yürütürken üst seviyede doğrulukta sonuçlar elde edilebilmiştir.
Keywords : Çelik yapılar, Yarı rijit bağlantılar, Sonlu Eleman Formülasyonu, Doğrusal Olmayan Analiz, Modal Analiz