TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | İM586 |
| Ad | İleri Yapı Dinamiği |
| Dönem | 2024-2025 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Dönem | Bahar |
| Süre (T+U) | 4-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 4 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | Belirsiz |
| Seviye | Doktora Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Prof. Dr. AHMED KAMİL TANRIKULU |
| Dersin Öğretim Elemanı |
Prof. Dr. AHMED KAMİL TANRIKULU
(A Grubu)
(Sor. Öğr. Ele.)
|
Dersin Amacı / Hedefi
Bu dersin amacı, öğrencilerin yapı dinamiğinin ileri düzey konularını kavrayarak, mühendislik yapılarının karmaşık dinamik davranışlarını analiz edebilmelerini sağlamaktır. Ders kapsamında, doğrusal olmayan dinamik analiz, yapı-zemin etkileşimi, sönümleme mekanizmaları ve yapısal kontrol sistemleri gibi konular ele alınarak, öğrencilerin bu alanlardaki teorik bilgi ve pratik becerilerini geliştirmeleri hedeflenmektedir. Ayrıca, deprem mühendisliğinde kullanılan gelişmiş analiz teknikleri ve sayısal çözüm yöntemleri üzerinde durularak, öğrencilerin modern mühendislik uygulamalarına yönelik yetkinlik kazanmaları amaçlanmaktadır.
Dersin İçeriği
Yapı Dinamiği Temel Kavramlarının kısa özeti. Doğrusal Olmayan Yapı Dinamiği: Teorik Temeller ve Çözüm Yöntemleri. Sönümleme Mekanizmaları ve Enerji Yayılımı. Deprem Mühendisliğinde İleri Dinamik Analiz Teknikleri. Yapı-Zemin Etkileşimi: Modeller ve Uygulamalar. Sayısal Çözüm Teknikleri (Newmark-Beta, Wilson-Theta, Sonlu Elemanlar Yöntemi). Pasif, Yarı-Aktif ve Aktif Yapı Kontrol Sistemleri. Büyük Ölçekli Yapılarda Dinamik Analiz ve Performans Değerlendirmesi
Dersin Ön Koşulu
Öğrencilerin İnşaat Mühendisliği Lisans programından mezun olmaları gerekmektedir.
Kaynaklar
Dr. Zekai CELEP, Yapı Dinamiği, Dördüncü Baskı, Beta Basım Yayın Dağ. Dr. Şafak Z. UZSOY, Yapı Dinamiği ve Deprem Mühendisliği, Birsen Yayınevi
Notlar
Dr. A. K. CHOPRA, Dynamics of Structures, Prentice Hall. ROY R. CRAIG, Jr., Structural Dynamics, John Wiley & Sons Ray W. CLOUGH, Joseph PENZIEN, Dynamics of Structures, Computers&Structures, Inc. Dr. A. K. CHOPRA, Yapı Dinamiği. Palme Yayıncılık, 4. Baskıdan Çeviren: HİLMİ LUŞ
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Yapı dinamiğinin ileri düzey konularını anlayarak doğrusal ve doğrusal olmayan sistemlerin dinamik analizini gerçekleştirebilir. |
| ÖÇ02 | Sönümleme mekanizmaları, enerji yayılımı ve yapı-zemin etkileşimi konularında derinlemesine bilgi sahibi olur. |
| ÖÇ03 | Deprem mühendisliğinde kullanılan gelişmiş analiz tekniklerini uygular ve mühendislik yapılarının sismik performansını değerlendirebilir. |
| ÖÇ04 | Sayısal çözüm yöntemleri (Newmark-Beta, Wilson-Theta, Sonlu Elemanlar Yöntemi vb.) ile yapıların dinamik davranışını analiz edebilir. |
| ÖÇ05 | Pasif, yarı-aktif ve aktif yapı kontrol sistemlerinin çalışma prensiplerini anlayarak, bu sistemleri farklı yapı tiplerine entegre edebilir. |
| ÖÇ06 | Büyük ölçekli yapıların dinamik analizi ve performans değerlendirmesi konusunda bilgi sahibi olur ve mühendislik uygulamalarına yönelik çözümler geliştirebilir. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Lisans düzeyinde kazanılan yetkinlikler temelinde İnşaat Mühendisliği temel alanında özgün çalışmalar için gerekli temeli sağlayan ileri düzeyde bilgi ve kavrayışa sahiptir. | 5 |
| PÖÇ02 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular. | 5 |
| PÖÇ03 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamalarının farkında olup, gerektiğinde bunları inceler ve öğrenir. | |
| PÖÇ04 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Mühendislik problemlerini kurgular, çözmek için yöntem geliştirir ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygular. | |
| PÖÇ05 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular; bu süreçte karşılaşılan karmaşık durumları çözümler ve yorumlar. | |
| PÖÇ06 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; sistem, parça veya süreç tasarımlarında yenilikçi çözümler geliştirir. | |
| PÖÇ07 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Öğrenme becerilerine sahip olur. | |
| PÖÇ08 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | İnşaat Mühendisliğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamalarının farkında olup gerektiğinde bunları inceler ve öğrenir. | |
| PÖÇ09 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını İnşaat Mühendisliği alanındaki veya alan dışındaki ulusal ve uluslararası ortamlarda açık bir şekilde yazılı veya sözlü olarak aktarır. | |
| PÖÇ10 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | İnşaat Mühendisliğinde uygulanan güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olur. | |
| PÖÇ11 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | İnşaat Mühendisliğinin gerektirdiği düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini ileri düzeyde etkileşimli olarak kullanır. | |
| PÖÇ12 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Yapı Dinamiği Temel Kavramlarının kısa özeti. | Yapı dinamiğinin temel kavramları ile ilgili önceki ders notlarının gözden geçirilmesi. Tek ve çok serbestlik dereceli sistemlerin dinamik denklemlerinin tekrarı. Sönümleme mekanizmaları ve enerji yayılımı ile ilgili temel literatür taraması yapılması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 2 | Tek ve çok serbestlik dereceli sistemlerin dinamik davranışı, serbest ve zorlanmış titreşimler, sönümleme mekanizmaları ve enerji yayılımı. | Yapı dinamiğinin temel kavramları ile ilgili önceki ders notlarının gözden geçirilmesi. Tek ve çok serbestlik dereceli sistemlerin dinamik denklemlerinin tekrarı. Sönümleme mekanizmaları ve enerji yayılımı ile ilgili temel literatür taraması yapılması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 3 | Doğrusal olmayan yapı dinamiği: Geometrik ve malzeme doğrusal olmama durumları, diferansiyel denklem çözümleri, iteratif çözüm yöntemleri. | Doğrusal olmayan dinamik analizle ilgili temel kavramların araştırılması. Geometrik ve malzeme doğrusal olmayanlıkları üzerine makale ve kitap bölümlerinin okunması. Diferansiyel denklem çözümlerine yönelik matematiksel tekniklerin gözden geçirilmesi. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 4 | Doğrusal olmayan sistemlerin zaman tanım alanında analizi, Newton-Raphson yöntemi ve diğer iteratif teknikler, plastikleşme ve süneklik modelleri. | Newton-Raphson ve iteratif yöntemler üzerine çalışma yapılması. Plastikleşme ve süneklik modelleri ile ilgili makale incelemesi. Örnek bir doğrusal olmayan sistemin çözümü üzerinde çalışma yapılması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 5 | Deprem mühendisliğinde ileri dinamik analiz teknikleri: Spektral analiz yöntemleri, artımsal dinamik analiz (IDA), performansa dayalı tasarım yaklaşımları. | Spektral analiz yöntemleri ve artımsal dinamik analiz (IDA) ile ilgili araştırma yapılması. Performansa dayalı tasarım yaklaşımlarına yönelik mühendislik standartlarının incelenmesi. Deprem mühendisliğinde kullanılan ileri analiz yöntemleriyle ilgili vaka çalışmalarının okunması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 6 | Yapı-zemin etkileşimi: Rijit ve esnek zemin-yapı etkileşim modelleri, zemin sertliğinin yapısal dinamik davranışa etkisi. | Yapı-zemin etkileşimi konusunda temel kavramların gözden geçirilmesi. Farklı yapı-zemin etkileşimi modelleri üzerine yapılan akademik çalışmaların araştırılması. Zemin parametrelerinin yapı dinamiğine etkisini gösteren örnek problemlerin incelenmesi. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 7 | Yapı-zemin etkileşimi uygulamaları: Alan verileri ile analiz, derin temel sistemlerinde dinamik etkileşim, sıvılaşma etkileri. | Yapı-zemin etkileşimi uygulamalarına dair saha çalışmaları hakkında bilgi edinilmesi. Derin temel sistemlerinde dinamik etkileşim ve sıvılaşma etkileri ile ilgili makale analizi yapılması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma |
| 8 | Ara Sınavlar | Önceki haftaların konularının tekrar edilmesi ve önemli noktaların gözden geçirilmesi. | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 9 | Sayısal çözüm teknikleri: Newmark-Beta, Wilson-Theta, sonlu elemanlar yöntemi ile dinamik analiz yaklaşımları. | Newmark-Beta, Wilson-Theta ve Sonlu Elemanlar Yöntemi üzerine temel kaynakların incelenmesi. Sayısal çözüm yöntemleriyle ilgili uygulamalı çalışmalar yapılması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 10 | Pasif, yarı-aktif ve aktif yapı kontrol sistemleri - 1: Sismik izolatörler, enerji sönümleyici cihazlar, Tuned Mass Damper (TMD) ve Tuned Liquid Damper (TLD) sistemleri. | Pasif, yarı-aktif ve aktif yapı kontrol sistemleri hakkında genel bilgi edinilmesi. Tuned Mass Damper (TMD) ve Tuned Liquid Damper (TLD) sistemleriyle ilgili vaka çalışmalarının gözden geçirilmesi. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 11 | Pasif, yarı-aktif ve aktif yapı kontrol sistemleri - 2: MR sönümleyiciler, değişken sönüm sistemleri, veri odaklı kontrol stratejileri, yapay zeka destekli kontrol sistemleri. | MR sönümleyiciler, değişken sönüm sistemleri ve veri odaklı kontrol stratejileri ile ilgili kaynakların taranması. Yapay zeka destekli kontrol sistemleri hakkında güncel akademik çalışmaların incelenmesi. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 12 | Büyük ölçekli yapıların dinamik analizi ve performans değerlendirmesi: Köprüler, gökdelenler, sanayi yapıları ve diğer büyük ölçekli mühendislik yapıları için dinamik analiz yöntemleri. | Büyük ölçekli yapıların dinamik analizi ve performans değerlendirmesi için kullanılan metodolojilerin incelenmesi. Köprüler, gökdelenler ve sanayi yapılarında dinamik analiz örneklerinin araştırılması. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 13 | Pasif, yarı-aktif ve aktif yapı kontrol sistemleri - 3: Çelik ve betonarme yapılarda farklı kontrol stratejileri, saha uygulamaları ve gerçek dünya örnekleri. | Pasif, yarı-aktif ve aktif yapı kontrol sistemlerinin saha uygulamalarına dair örneklerin araştırılması. Çelik ve betonarme yapılarda farklı kontrol stratejilerinin nasıl uygulandığına dair raporların incelenmesi. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 14 | Dersin genel değerlendirmesi, öne çıkan konuların tartışılması ve ileri araştırma alanlarına yönelik öneriler. | Dersin genel bir tekrarı ve önemli noktaların gözden geçirilmesi. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 15 | Final Sınavına Hazırlık: Dersin genel tekrarı. Final sınavına hazırlık. | Dersin genel bir tekrarı ve önemli noktaların gözden geçirilmesi. | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Örnek sorular çözülerek sınava hazırlanma. | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Örnek sorular çözülerek sınava hazırlanma. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 4 | 56 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 5 | 70 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 4 | 5 | 20 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 3 | 3 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 3 | 3 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 152 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 6,08 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||