* Doktora Tezleri

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.14901/835

Browse

Now showing 1 - 8 of 8

Betonarme Kolonların Şekil Değiştirme Kapasitelerinin Değerlendirmesi
(2019) Özdemir, Muhammed Alperen; Kazaz, İlker
Son yıllarda deprem etkisi altındaki yapıların değerlendirilmesinde kuvvete dayalı tasarım yöntemlerinin yerine şekil değiştirme esaslı tasarım yöntemleri yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Binaların depreme dayanıklı tasarımı ve mevcut yapıların deprem etkisi altında performanslarının belirlenmesinde; Türkiye'de 2019 yılında yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY, 2018), Avrupa'da Eurocode 8 (CEN 1998-3:2005), Amerika'da ise ASCE/SEI 41 esas alınmaktadır. Mevcut yönetmeliklerin dışında araştırmacıların da yapı elemanlarının performanslarını belirlemek için önerdikleri formüller bulunmaktadır. Ancak yönetmeliklerde öngörülen hasar sınırlarının betonarme kolonlar için çok genel olduğu, farklı kolon tasarım değişkenleri göz önünde bulundurulduğunda aşırı emniyetli tarafta kalırken, yüksek mukavemetli beton ile üretilmiş kolonlardaki gibi bazı durumlarda ise güvenilir sonuçlar vermediği araştırmacılar tarafından yapılan çalışmalarla ortaya konmuştur. Yönetmeliklerde verilen bu sınırlar dikkate alındığında deprem etkisi altında mevcut yapıların değerlendirilmesi ve tasarımında yanıltıcı sonuçlar elde edilebilmektedir. Bu çalışmada sonlu eleman yöntemi kullanılarak iyi kalibre edilmiş bir model yardımıyla farklı tasarım değişkenlerine sahip dikdörtgen kesitli betonarme kolon modelleri analiz edilmiş, şekil değiştirme sınırları ile tasarım parametreleri arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Parametrik çalışmayla elde edilen şekil değiştirme değerleri yönetmeliklerde verilen ve araştırmacılar tarafından önerilen hasar sınırlarıyla karşılaştırılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda betonarme yapı elemanlarının sismik değerlendirmesinde daha etkin kullanılabilecek ve önemli kolon tasarım parametrelerinin de etkin olduğu bir bağıntı elde edilmiştir.
Betonarme Perdelerin Şekil Değiştirme Kapasitesinin Yapay Zekâ Yöntemleriyle Modellenmesi
(2025) Sertkaya, Mahinur; Kazaz, İlker
Betonarme perde davranışının deneysel olarak test edilmesi ve sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi, gerektirdiği yüksek zaman ve maliyet nedeniyle önemli kısıtlamalar içermektedir. Son yıllarda açık veri ve kod paylaşımının artış göstermesi nedeniyle uygulamalarda makine öğrenmesine (ML) yönelim artmaktadır. Bu çalışma kapsamında sonlu elemanlar yöntemiyle üretilen 2548 perde modeline ait kesit uçlarındaki plastik dönme, donatı ve beton birim şekil değiştirme değerleri ML yöntemleriyle incelenmiştir. İlk olarak çeşitli girdi parametreleri kullanılarak ağaç tabanlı dört yöntemle (Karar Ağacı, Rasgele Orman, Uyarlanabilir Arttırma, Aşırı Gradyan Arttırma) plastik dönme tahmin edilmiş ve modellerin performansı 10 katlı çapraz doğrulama kriteri dikkate alınarak değerlendirilmiştir. Karşılaştırmalar sonucunda en iyi performans gösteren XGBoost modeli, Rasgele Arama ve Optuna ile hiperparametre ayarı yapılarak yeniden eğitilmiştir. XGBoost-Optuna konfigürasyonun en yüksek başarıyı verdiği belirlenmiştir. Bu modelin sonuçları SHAP analiziyle yorumlanarak değişkenlerin göreli etkileri ve olası etkileşimleri ortaya konmuştur. Plastik dönme tahmininde başarılı olduğu kanıtlanan bu modelleme yaklaşımı, perde birim şekil değiştirmelerine de uygulandığında benzer derecede etkili sonuçlar vermiştir. Sonuçlardan denklem üretmek amacıyla, toplamsal güç yasası regresyon modeli hem gerçek (ANSYS) ölçümler hem de ML tahmin çıktıları üzerinde ayrı ayrı oluşturulmuştur. ML yöntemiyle türetilen denklemin davranışı daha iyi temsil ettiği saptanmıştır. Bulgular, betonarme perdelerin davranışının ML ile yüksek doğrulukta, hızlı ve yorumlanabilir biçimde öngörülebileceğini göstermektedir.
Çelik Levhalı Perde Duvarlarda Tasarım Parametrelerinin Davranışa Etkisi
(2021) Gürbüz, Muhammed; Kazaz, İlker
Çelik levhalı perde duvarlar (ÇLPD) yüksek enerji tüketme kapasitesi, yüksek süneklik ve rijitliğe sahip olan yapısal elemanlardır. Daha önceki çalışmalarda yatay yükleme altındaki çelik levhalı perde duvarlar üzerinde çeşitli tasarım konuları analitik ve deneysel yöntemler kullanılarak araştırılmıştır. Araştırmacılar genellikle plaka en boy oranı, kolon esneklik parametresi, sınır çerçeve kolonları üzerindeki eksenel yük oranı, gövde plakası kalınlığı, sınır elemanlarının rijitliği gibi tasarım parametrelerinin etkisini yönetmeliklerde bulunan ötelenme sınırları içerisinde incelemiştir. Fakat, bütün bu parametrelerin etkisini bir arada inceleyen çalışmaların mevcut olmadığı görülmüştür. Bu çalışmada bütün bu parametrelerin nihai ötelenme oranları, göçme mekanizmaları ve gövde plakası – çerçeve kesme kuvveti dağılımı üzerine etkileri nümerik olarak incelenmiştir. Bu amaçla sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak üç katlı, tek açıklıklı ve moment taşıyabilen kolon – kiriş birleşimlerine sahip çelik levhalı perde duvar modelleri oluşturulmuştur. Modeller monotonik ve çevrimsel yüklemelere maruz bırakılmıştır. Ön tasarım aşamasında daha iyi çevrimsel davranış elde edilebilmesi için tasarım parametrelerinin en uygun kombinasyonunu belirlemek için ÇLPD davranışına kapsamlı bir bakış sağlanmıştır. Sonuç olarak çelik levhalı perde duvarların düşey sınır elemanlarının minimum atalet momentini belirlemek için kullanılan kolon esneklik parametresinin üst limitinin 2.1 seviyesinde tutulmasının birçok istenmeyen göçme mekanizmasının oluşumunu engellediği görülmüştür. Ayrıca iyileştirmiş davranış elde etmek için çelik gövde plakası kesme kuvvetinin toplam dayanıma katkısının %75 ile sınırlandırılması gerektiği sonucuna ulaşılmıştır. Parametrelere bağlı olarak ötelenme oranı ve ÇLPD'yi oluşturan gövde plakası ve çerçeve bileşenlerinin kuvvet dağılımını tahmin eden güvenilir bağıntılar elde edilmiştir.
Farklı Malzeme Bileşenleri İle Tasarlanan Taş Mastik Asfalt Aşınma Karışımının Çatlak Performansının Araştırılması
(2024) Kasil, Halis Bahadır; Çodur, Muhammed Yasin
Karayolu esnek üstyapısı farklı tabakalardan meydana gelmektedir. Esnek üstyapıları meydana getiren tabakalar ön görülen proje süresi boyunca ağır trafik yükleri ve olumsuz hava koşulları gibi durumlarda görevlerini yerine getirebilecek şekilde tasarlanmaktadır. Ancak bu olumsuz koşullardan dolayı meydana gelebilen çatlaklar, zaman içerisinde esnek üstyapı tabakalarında yapısal bozulmalara dönüşmektedir. Bu yapısal bozulmaların sebeplerinin incelenmesi ve kalıcı çözümler üretilmesi gerekmektedir. Esnek üstyapıların yorulma dayanımlarını tekrarlı trafik yükleri altında belirlemek için Yarım Dairesel Eğilme testi tercih edilmektedir. Çalışmada ilk olarak agregalar ve bitümler belirlenerek teminleri gerçekleştirilmiştir. İkinci olarak Taş Mastik Asfalt Aşınma tabakasına ait optimum bitüm oranları tespit edilmiştir. Son aşamada optimum bitüm oranlarında hazırlanan numunelere AASHTO T 393 standardına göre Yarım Dairesel Eğilme performans testi uygulaması yapılmıştır. Bu deneyler ile laboratuvar ortamında hazırlanan numuneleri oluşturan farklı bitüm ve agregaların her birinin kırılma mekaniği parametreleri üzerindeki etkileri tespit edilmeye çalışılmıştır. Karayolu Teknik Şartnamesinin 'Yol Üstyapısı' bölümünde yer alan 'Taş Mastik Asfalt' kısmında tasarımda kullanılacak olan ince agreganın, kaba agreganın elde edildiği ocaktan temin edilmesi ve kaba agreganın ise magmatik kökenli taş ocaklarından elde edilen agrega olması gerektiği belirtilmektedir. Bu kapsamda ince agrega kısmında sedimanter kökenli kayaçların kullanılabilirliği alternatif olarak önerilmiştir. Ayrıca bu çalışma, Karayolu Teknik Şartnamesinde performans belirleme kriterleri arasında yer almayan Yarım Dairesel Eğilme testinde yol gösterici bir rehber niteliğinde olacaktır.
İklim Değişikliği Altında Düşük Akımların Durağan Olmayan Frekans Analizi
(2023) Yılmaz, Muhammet; Tosunoğlu, Fatih
Çalışma kapsamında akım gözlem istasyonlarından elde edilen düşük nehir akımlarının trendleri araştırılmış ve düşük akımlardaki değişimlere neden olabilecek iklim değişkenleri belirlenmeye çalışılmıştır. Belirlenen iklim değişkenleri açıklayıcı değişken olarak kullanılarak düşük akımlar için tarihsel ve gelecek dönemlerde durağan olmayan frekans analizi çalışmaları yapılmıştır. Bu amaca ulaşmada temel olarak 6 aşama bulunmaktadır. Birincisi, çalışma kapsamında kullanılacak akım gözlem istasyonlarının belirlenmesi ve bu istasyonlardaki eksik gözlemlerin tahmin edilmesidir. İkincisi, eksik verisi tamamlanmış verilerin 7 günlük düşük akım verilerinin elde edilmesi ve elde edilen verilerin homojenlik kontrollerinin yapılmasıdır. Çalışmanın üçüncü aşaması homojen 7 günlük düşük akım verilerinin trendlerinin araştırılmasıdır. Dördüncü aşama ise, düşük akımlardaki değişimlere sebep olan iklim faktörlerinin ayrıntılı olarak araştırılmasıdır. Düşük akım değişiklikleri üzerinde iklim değişkenlerinden sıcaklık, yağış ve büyük ölçekli iklim faktörlerinin (Kuzey Atlantik Salınımı, Güneyli Salınımı, Pasifik Decadal Salınımı ve Batı Akdeniz Salınımı'nın) olası etkilerinin değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Beşinci aşamada, her bir istasyonun düşük akımları ile yüksek korelasyona sahip iklim değişkenleri açıklayıcı değişken olarak kullanılarak durağan olmayan olasılık dağılım modelleri geliştirilmiştir. Bu amaç için Konum Ölçek ve Şekil için Genelleştirilmiş Aditif Modelleri (GAMLSS) yaklaşımı kullanılmıştır. Son aşamada ise matematiksel ifadeleri elde edilen durağan olmayan modeller kullanılarak tarihsel ve iklim senaryoları altında gelecek dönemler için (2030-2060) ve (2070-2100) 20 ve 50 yıl tekerrür periyotlarında meydana gelebilecek düşük akım tahminleri değerlendirilmiştir.
Stokastik Modelleme Yöntemiyle Üretilen Tarihi Erzurum Deprem Kayıtları Kullanılarak Tarihi Yapıların Dinamik Davranışlarının İncelenmesi
(2024) Özdoğan, Dursun Burak; Okuyucu, Dilek; Gündoğan, Ayşegül Askan
Erzurum deprem tehlikesi bakımından Türkiye'nin en riskli şehirlerinden biridir. Şehir geçmişten bugüne büyük depremlere maruz kalmış ve bu depremlerden önemli ölçüde hasar almıştır. 2 Haziran 1859 tarihinde gerçekleşen 6,1 büyüklüğündeki deprem, Erzurum tarihinin en hasar verici depremi olarak arşiv kayıtlarına geçmiştir. Aletsel dönem öncesi gerçekleşen depremin ivme kaydının olmayışı bu yıkıcı depremi yorumlamayı oldukça zor hale getirmiştir. Literatürdeki hasar kayıtları incelendiğinde Erzurum'daki bazı tarihi camilerin ve çok sayıda mülkün bu depremde hasar almıştır. Bu tez çalışmasında Erzurum'un depremselliğinin inşaat mühendisliği açısından daha iyi anlaşılması gayesiyle 2 Haziran 1859 Erzurum depreminin stokastik modelleme tekniği kullanılarak sentetik deprem kaydının üretilmesi amaçlanmıştır. Üretilen sentetik deprem kaydının doğrulanması için bu depremi birebir yaşayan tarihi camilerin şahitliğine başvurulmuştur. Öncelikle literatürde 2 Haziran 1859 Erzurum depreminde hasar kayıtları net olarak bilinen ve hasar almış olma ihtimalinin yüksek olduğu düşünülen toplam 9 adet tarihi yığma cami seçilmiş ve bu yapıların sonlu eleman modelleri oluşturularak teorik modal analizleri yapılmıştır. Sonrasında bu analizler doğrultusunda camilerde operasyonel modal analiz uygulaması gerçekleştirilmiştir. Daha sonra elde edilen dinamik davranış parametreleri kullanılarak camilerin sonlu eleman modelleri kalibre edilmiştir. Stokastik sonlu fay yöntemiyle üretilen 2 Haziran 1859 depreminin sentetik ivme kaydı camilerin sonlu eleman modellerine etkitilmiştir. Bu dinamik analizler neticesinde elde edilen performans değerlendirme sonuçları literatürde beyan edilen hasar kayıtlarıyla karşılaştırılmıştır. Bu yöntemle sağlaması yapılan 2 Haziran 1859 Erzurum depremi için üretilen sentetik kayıt için PGA 0,19g, PGV 8,8 cm/sn ve PGD 2,5 cm olarak hesaplanmıştır. Depremin MMI şiddet ölçeği değerinin IX mertebesinde olduğu sonucuna varılmıştır.
Tarihi Yığma Camilerin Şekil Değiştirme Esaslı Hasar Sınırlarının Belirlenmesi
(2022) Kocaman, İrfan; Kazaz, İlker
Sismik performans değerlendirmesinde şekil değiştirme esaslı hasar limitleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak birçok çalışmada şekil değiştirme esaslı hasar limitlerinin uygulanmasında, yıkılma mekanizmalarındaki değişkenlik, geometrik belirsizlikler, yükleme ve sınır koşulları ve yönetmelikler arasında uyumsuz hasar limitleri gibi zorluklar belirtilmektedir. Bu tez çalışmasında, ülkemizde bulunan tarihi camilerin önemli bir kısmını temsil edebilecek 11 tarihi cami seçilmiştir. 11 tarihi yığma caminin zaman tanım alanı ve itme analizlerinden elde edilen ötelenme değerlerini karşılaştırarak, farklı yönetmelik ve kılavuzlarda önerilen ötelenme sınırlarının güvenilirliği tartışılmıştır. Sonlu eleman modellerinin doğruluğu için farklı yığma duvar örnekleri kullanılarak sonlu eleman yaklaşımı kontrol edilmiştir. Sonlu eleman modellerinde kullanılan elastisite modülünün yapının ötelenme oranı kapasitesi üzerindeki etkisi tartışılmıştır. Yığma elemanlarda elastisite modülünün muhtemel alt ve üst değerleri dikkate alınarak, analizler farklı malzeme özellikleri ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ötelenme değerleri, tarihi yapılarla ilgili daha önce yapılmış çalışmaların sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Yönetmelik ve kılavuzlarda önerilen ötelenme değerlerinin anıtsal miras olan camiler üzerinde yanlış ve güvenli olmayan sismik değerlendirmelere yol açabileceği tespit edilmiştir. Tarihi camilerin ötelenme sınırlarını belirlemek için geometri ve mekanik özelliklerle ilgili basitleştirilmiş denklemler önerilmiştir. Ayrıca tarihi camilerde yaygın olarak görülebilecek hasar mekanizmaları tanımlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Yığma cami, dinamik analiz, hasar limiti, sismik performans
Yol Ağındaki Yapısal Kusurların Küresel Ölçekli Otomatik Yol Kusur Tespit Sistemi İle Belirlenmesi ve Sınıflandırılması
(2023) Kaya, Ömer; Çodur, Muhammed Yasin
Yol ağları farklı üstyapı tasarımları ile oluşturulmaktadır. Genel olarak dünyada en çok kullanılan üstyapı türü olarak esnek kaplama tercih edilmektedir. Bu üstyapıya sahip yol ağları; yol altyapısının hazır olmaması, bitümlü karışımlarda kullanılan bitümün uygulama alanı ile uyumsuzluğu, agrega bitüm oranında yapılan hatalar, döküm sıcaklığı, yetersiz silindir işlemi, kalifiyesiz eleman, mevsimsel değişkenlikler, kar ve buz ile mücadele yöntemleri, trafik hacmi, yetersiz bakım ve onarım süreçleri gibi nedenlerden dolayı bozulmalar yaşamaktadır. Bu bozulmalar zaman içerisinde farklı formlar alarak yol kusurlarını oluşturmaktadır. Kusurların belirlenme süreci yol kaplamasının verimliliği ve trafik bileşenleri için çok önemlidir. Bu tez çalışmasında esnek üst yapılı yol ağlarında meydana gelen yol kusurlarının otomatik olarak belirlenmesi ve sınıflandırılması süreci akıllı bir sistem ile gerçekleştirilmiştir. Sekiz farklı ülkeden elde edilen yol görüntüleri ve 10 farklı yol kusuru çalışma kapsamında dikkate alınmıştır. Kusurlarının algılanma sürecinde YOLOv5, YOLOv7 ve YOLOv8 algılama modelleri kullanılmıştır. Ayrıca farklı ülkelerden oluşan veri seti kapsamında küresel ölçekli otomatik yol kusur belirleme sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen sistemin bir prototip olduğu ve yol ağlarında meydana gelen kusurların gerçek zamanlı olarak algılama ve sınıflama yeteneğine sahiptir. Belirlenen kusurların konum bilgileri de elde edilerek sistemin yol ağı sorumluları için kılavuz olacağı açıktır. Geliştirilen sistem ile yol kusurlarının algılanması, sınıflandırılması ve yerlerinin belirlemesi yol ağlarının bakım ve onarım sürecini hızlandıracağı gibi hizmet ömrünü de uzatacaktır. Yol ağını kullanan trafik bileşenlerinin yol güvenliği ve konforu da artırılmış olacaktır. Sonuç olarak bir akıllı ulaşım sistemleri uygulama biçimi olan araç-altyapı (V2I) iletişim örneği tez kapsamında sunulmuştur.

Browse

Browsing * Doktora Tezleri by Department "Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı"