Ayarlı kütle sönümleyici yerleştirilmiş yüksek minarelerin dinamik analizi / Dynamic analysis of high minarets on which tuned mass damper is placed

Abstract

Dünyanın birçok farklı bölgesinde şiddetli rüzgârlar ve depremler nedeniyle minareler yıkılmakta, buna bağlı olarak can ve mal kayıpları oluşmaktadır. Bu çalışmada seçilen yüksek betonarme bir minare ile bu minarenin ayarlı kütle sönümleyicisi (AKS) yerleştirilmiş halinin, Rita kasırgasından elde edilen rüzgâr kuvvetleri, harmonik hareket ve seçilen deprem hareketleri etkisi altında dinamik davranışları araştırılmıştır. Seçilen minare ve ayarlı kütle yerleştirilmiş eşleniği için zaman tanım alanında analizler yapılarak, Rita kasırgası için AKS yerleştirilmiş minaredeki yapısal sönüm artışı, harmonik ve deprem hareketleri için yatay tepe yer değiştirmeleri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar yüksek minarelere ayarlı kütle sönümleyicisi yerleştirilmesinin kasırgaların oluşturduğu rastgele titreşimlerde minarenin sönümünü yaklaşık olarak 2 kat artırarak tepkiyi büyük ölçüde azalttığını ortaya koymuştur. Sonuçlar ayrıca, ayarlı kütle sönümleyicilerin minarelerin hakim frekansına yakın frekanslardaki harmonik ve harmonik harekete yakın yer hareketlerinde oluşan en büyük genliği azaltmada da çok etkili olduklarını ve bu etkilerinin rezonans frekansından uzaklaştıkça azaldığını göstermiştir. ANAHTAR KELİMELER: Yüksek minareler, kasırga, deprem, ayarlı kütle sönümleyicisi. Minarets are collapsing at many different locations of the world due to winds and earthquakes, and as a consequence loss of lives and properties is occurring. In this study, the dynamic behavior of a high concrete minaret and a form of this minaret on which Tuned Mass Damper (TMD) is placed had been researched under the effect of wind forces obtained from Rita Hurricane, harmonic motion and selected earthquake motions. Time history analyses had been made for the selected minaret and for its counterpart in which tuned mass damper is placed, and the structural damping increase of the minaret on which TMD had been placed and horizontal peak displacements for harmonic and earthquake motions had been determined for the Rita Hurricane. The obtained results had revealed that the placement of Tuned Mass Damper at high minarets increase the damping of minaret at random vibrations generated by the hurricanes by about 2 times and significantly decreases the reaction. The results had also indicated that the (TMD) are very effective in decreasing the largest amplitude composed at harmonic and nearly harmonic ground motions at frequencies close to the prevailing frequency of the minarets, and that their effect decreases as departing from the resonance frequency. KEYWORDS: High minarets, hurricane, earthquake, tuned mass damper.