Günümüze kadar ülkemizde ve dünyada yýkýcýlýðý yüksek çok sayýda deprem meydana gelmiþtir. Bu çalýþmada, Kocaeli depremi (1999), Kobe depremi (1995) ve Northridge depremi (1994) etkisi altýnda Yýldýz Teknik Üniversitesi Makine Teorisi, Sistem Dinamiði ve Kontrol Laboratuvarýnda bulunan altý katlý laboratuvar bina modelinin ve ÝTÜ Moleküler Biyoloji ve Genetik Merkezi binasýnýn titreþim analizleri gerçekleþtirilmiþtir. Binalarýn fiziksel modelleri, depremlerin yýkýcýlýðýnýn en fazla yatay yönde olmasý sebebi ile sadece yatayda hareket edebilen ve zemine ankastre olarak mesnetli þekilde oluþturulmuþtur. MATLAB programýnda yazýlan bir algoritma ile bina modellerinin doðal frekanslarý ve mod þekilleri bulunmuþtur. Laboratuvar ve gerçek bina modelleri MATLAB-Simulink programýnda blok diyagramlar þeklinde modellenmiþtir. Bina modellerinde her kat için konum-zaman, hýz-zaman ve ivme zaman grafikleri çizdirilmiþtir. Ayrýca binalarýn frekans cevaplarý da bu blok diyagramlar kullanýlarak elde edilmiþtir. Bina titreþimlerinin azaltýlabilmesi için pasif kontrol yöntemi olan ayarlý kütle damperi (AKD) ve AKD kullanýlan bina modellerine aktif kontrol yöntemi olan PID, FUZZY ve AFPID kontrolcüler tasarlanmýþtýr. Kontrolcü kullanýlmayan, sadece AKD kullanýlan, AKD ile PID’nin birlikte kullanýldýðý, AKD ile FUZZY’nin birlikte kullanýldýðý ve AKD ile AFPID’nin birlikte kullanýldýðý beþ durum için bina modellerinin zaman ve frekans alanlarýnda titreþim cevaplarýnýn grafikleri karþýlaþtýrmalý olarak MATLAB programý ile çizdirilmiþtir. Titreþim analizleri sonuçlarý incelendiðinde AKD ile PID, FUZZY ve AFPID kontrolcünün birlikte kullanýldýðý bina modellerinin titreþimlerini azaltmada ve birinci doðal frekansýn genliðini baskýlamada iyi bir performans sergilediði görülmüþtür. Bu durum bina modellerinin en üst katlarýnýn ISE hatalarý (Integral Square Error) karþýlaþtýrýlarak da görülebilir. Sonuç olarak bu çalýþma depremlerin yýkýcý etkilerinin pasif ve aktif kontrol yöntemleri kullanýlarak azaltýlabileceðini göstermektedir. (ORCID NO: 0000-0002-2097-8298)
Anahtar Kelimeler: Titreþim Analizi, Deprem, Modal Analiz, Ayarlý Kütle Damper (AKD), PID Denetleyici, FUZZY Denetleyici, AFPID Denetleyici
|
