Tarihi yığma minarelerde çevresel ve zamana bağlı etkilerin titreşim testi yardımıyla incelenmesi

Yıl 2022, , 799 - 814, 28.02.2022

Yusuf Yanık , Temel Türker , İsmet Çalık , Ömer Yıldırım

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.890555

Cited By: 1

Öz

Tarihi yapılar geçmişi günümüze bağlayan önemli eserlerdir. Çeşitli sebeplerle hasar gören tarihi yapılar restore edilmeli, onarılmalı veya güçlendirilmelidir. Bu işlemler sonrasında tarihi yapıların çevresel ve zamana bağlı değişiklikler etkisindeki davranışları takip edilmelidir. Bu amaçla tarihi yapıların güncel yapısal davranışlarının belirlenmesi gerekmektedir. Yapısal davranışın değerlendirilmesinde yapının dinamik karakteristiklerine dayalı yöntemler oldukça etkin olmaktadır. Bu çalışmada, Trabzon ilinde bulunan Tabakhane ve Hacı Kasım Muhittin Cami Minarelerinin dinamik karakteristikleri farklı çevresel etkiler ve farklı zaman aralıklarıyla deneysel olarak elde edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Bu minarelerinin deneysel ölçümleri çevresel titreşimler altında araştırma ekibimiz tarafından geliştirilen kablolu ve kablosuz veri alabilen Civil Engineering Vibration System (CEVS) ile gerçekleştirilmiştir. Tabakhane Cami Minaresinde restorasyon öncesinde farklı zamanlarda alınan iki ölçüm ve restorasyon sonrasında farklı zamanlarda alınan iki ölçüm sonuçları değerlendirilmiştir. Hacı Kasım Muhittin Cami Minaresinin restorasyondan önceki ve sonraki ölçüm sonuçlarıyla restorasyondan uzun süre sonra farklı zamanlarda alınan iki ölçüm sonuçları karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Ölçüm verileri araştırma ekibimiz tarafından geliştirilen Civil Engineering Vibration Analysis (CEVA) programında ve ARTEMİS programında ayrı ayrı analiz edilmiştir. Ayrıca her iki minare için sinyal işleme sonucu elde edilen dinamik karakteristikler daha önce yapılmış çalışmalarla kıyaslanmıştır. Bu değerler arasında oluşan farklılıkların sebepleri çevresel etkilere ve zamana bağlı olarak irdelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Çevresel etkiler, dinamik karakteristikler, restorasyon, tarihi yığma minareler, titreşim testi

Teşekkür

Bu çalışmada seçilen tarihi yapılarda gerçekleştirilen ölçüm çalışmalarına katkılarından dolayı Vakıflar Bölge Müdürlüğü’ne teşekkür ederiz.

Kaynakça

• 1. Bayraktar A., Altunışık A.C., Türker T., Sevim B., Tarihi Köprülerin Deprem Davranışına Sonlu Eleman Model İyileştirmesinin Etkisi, Altıncı Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, İstanbul-Türkiye, 29-39, Ekim, 2007.
• 2. Birinci F., Taş kemer köprülerin sonlu eleman modellerinin operasyonel modal analiz yöntemiyle iyileştirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, 2010.
• 3. Türker T., Çevresel titreşim verileri kullanılarak yapıların hasar durumlarının tespiti ve değerlendirilmesi, Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, Türkiye, 2011.
• 4. Baştürk M.H., Bursa tarihi yığma minarelerinin dinamik davranışlarının modal analiz yöntemi ile incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa, Türkiye, 2013.
• 5. Ural A., Fırat F.K., Belirsizlik altında kuvvetli bir rüzgârla çöken duvar minarelerinin değerlendirilmesi, Nat Hazards, 76(2), 999-1018, 2015.
• 6. Kocatürk T., Erdoğan Y.S., Tarihi Sultan Ahmed Cami M1 minaresinin deprem davranışı, Structural Engineering and Mechanics, 59(3), 539-558, 2016.
• 7. Livaoğlu R., Baştürk M.H., Doğangün A., Serhatoğlu C., Geometrik özelliklerin tarihi yığma minarenin dinamik davranışına etkisi, KSCE Journal of Civil Engineering, 20(6), 2392-2402, 2016.
• 8. Hacıefendioğlu K., Maraş E.E., Tarihi duvar minarelerinin belgelerinde ve ortam titreşim testinde fotogrametri, Experimental Techniques, 40(6), 1527-1537, 2016.
• 9. Çalık İ., Bayraktar A., Türker T., Ayan A.O., Tarihi Molla Siyah Cami’nin Deneysel Dinamik Davranışı Üzerine Restorasyon Etkileri, İnşaat Mühendisliği Sorunları 3. Uluslararası Balkan Konferansı, 362-372, 19-21 Mayıs, 2016.
• 10. Çalık İ., Bayraktar A., Türker T., Betonarme kubbelerin taş yığma duvarlı camilerin dinamik davranışına etkisinin çevresel titreşim yöntemiyle incelenmesi, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31(3), 621-630, 2016.
• 11. Mirtaheri M., Abbasi A., Salari N., Deneysel ve sayısal yöntemlerle tarihi yığma minarenin deprem davranışı ve rehabilitasyonu, Asian Journal of Civil Engineering, 18(5), 807-822, 2017.
• 12. Erdil B., Tapan M., Akkaya I., Korkut F., Yapısal parametrelerin tarihi yığma minarenin sismik davranışına etkisi, Periodica Polytechnica Civil Engineering, 62(1), 148-161, 2018.
• 13. Bayraktar A., Çalık İ., Türker T., Ashour A., Restoration effects on experimental dynamic characteristics of masonry stone minarets, Materials and Structures, 51, 141, 2018.
• 14. Pachon P., Castro R., Garcia-Macias E., Compan V., Puertas E, E. Torroja’s bridge: Tailored experimental setup for SHM of a historical bridge with a reduced number of sensors, Engineering Structures, 162, 11-21, 2018.
• 15. De Silva F., Pitilakis D., Ceroni F., Sica S., Silvestri F., Experimental and numerical dynamic identification of a historic masonry bell tower accounting for different types of interaction, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 109, 235-250, 2018.
• 16. Guo N., Yang Z., Wang L., Ouyang Y., Zhang X., Dynamic model updating based on strain mode shape and natural frequency using hybrid pattern search technique, Journal of Sound and Vibration, 422, 112-130, 2018.
• 17. Kocaman İ., Okuyucu D., Kazaz İ., Tarihi yapı malzeme özelliklerinin belirlenmesinde yeni bir yöntem önerisi: Lala Paşa Cami Örneği, Teknik Dergi, 9125-9146, 2019.
• 18. Aslay S.E., Okuyucu D., Technical evaluation of abscissa damage of Erzincan Değirmenliköy Church, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 35(1), 387-402, 2020.
• 19. Sung H., Chang S., Cgo M., Reduction method based structural model updating method via neural networks, AIAA Scitech 2020 Forum, 1445, 2020.
• 20. Türker T., Yanık Y., İlyasbey Camisi’nin yapısal davranışının çevresel titreşim testi ve sonlu eleman yöntemleriyle incelenmesi, Düzce University Journal of Science and Technology, 8(2), 1431-1453, 2020.
• 21. Yanık Y., Türker T., Yıldırım Ö., Dede, T., Identification material properties by modal calibration method based on ambient vibration tests, Uludağ University Journal of the Faculty of Engineering, 25(1), 573-590, 2020.
• 22. Zhang L., Brincker R., Andersen P., An overview of operational modal analysis: Major development and issues, B&K Technical Paper, 152-161, 2002.
• 23. Brincker R., Ventura C.E., Andersen P., Why output-only modal testing is a desirable tool for a wide range of practical applications, Proceeding of the 21st International Modal Analysis Conference (IMAC XXI), Kissimmee, Florida, 2003.
• 24. OMA, Operational Modal Analysis, Release 4.0. Structural Vibration Solution A/S, Denmark, 2006.
• 25. Matlab, Mathworks Inc, MATLAB User Guide, Natick, MA, 1999.
• 26. Analog Devices. Documentation. https://www.analog.com/en/products/adxl355.html?doc=ADXL_355.pdf. Erişim tarihi Ocak 20, 2019.
• 27. Direnc.net. Arduino. https://www.direnc.net/klon-arduino-nano-328-ft232rl. Erişim tarihi Mart 07, 2019.
• 28. Ramos J.L.F.S., Damage identification on masonry structures based on vibration signatures, Doktora Tezi, University of Minho, Minho, Portugal, 2007.
• 29. Jacobsen N.J., Andersen P., Brincker R., Using enhanced frequency domain decomposition as a robust technique to harmonic excitation in operational modal analysis, Proceedings of ISMA2006: International Conference on Noise and Vibration Engineering, Leuven-Belgium, 3129-3141, 2006.
• 30. Brincker R., Zhang L., Andersen P., Frekans alanı ayrışımı kullanarak çevre tepkilerinden model belirleme, 18. Uluslararası Modal Analiz Konferansı, San Antonio-USA, 625-630, 2000.
• 31. Bendat J.S., Piersol A.G., Rasgele veri: Analiz ve ölçüm prosedürleri, 3. Baskı, John Wiley and Sons, USA, 2004.
• 32. Peeters B., Roeck G.D., Reference based stochastic subspace identification in civil engineering, Inverse Problems in Civil Engineering, 8(1), 47-74, 2000.
• 33. Peeters B., System identification and damage detection in civil engineering, Doktora Tezi, K.U, Leuven, Belgium, 2000.
• 34. ARTEMIS V-5.3, Ambient Response Testing and Modal Identification Software, Structural Vibration Solutions A/S, Denmark, www.svibs.com.
• 35. Eroğlu E., Hacı Kasım Cami sanat tarihi raporu, Trabzon, 2007.
• 36. Özen H., Tuluk Ö.İ., Engin H.E., Düzenli H.İ., Sümerkan, M.R., Tutkun, M., Demirkaya, F.Ü., Keleş, S., Trabzon kent içi kültür varlıkları envanteri, Trabzon: T. C. Trabzon Valiliği İl Kültür ve Turizm Müdürlüğü Yayınları, 2010.
• 37. Çalık İ., Tarihi cami ve minarelerin deneysel dinamik karakteristiklerinin belirlenmesi ve restorasyon etkilerinin değerlendirilmesi, Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, Türkiye, 2017.