Bursa tarihi yığma minarelerinin dinamik davranışlarının modal analiz yöntemi ile incelenmesi

Abstract

Birçok medeniyete beşiklik etmiş, Osmanlı Devletine yıllarca başkentlik yapmış Bursa, hanlar, hamamlar, kervansaraylar, camiler ve mescitler gibi birçok tarihi esere ev sahipliği yapmaktadır. Bu tarihi kent silüeti içerisinde camiler ve bu camilere ait minareler şüphesiz büyük önem taşımaktadır. Bursanın birinci derece deprem bölgesi olması ve çok önemli tarihi eserleri barındırması, bu eserlerin korunmasına yönelik titiz bir çalışmayı gerektirmektedir. Çalışma kapsamında Bursa?da yer alan, camilerin ana unsurlarından biri olan fonksiyonelliğinin yanı sıra simgesel olarak da özel bir öneme sahip, yedi adet tarihi minare incelenmiştir. Minareler yapıları itibarı ile uzun ve ince olduklarından, yatay yüklere karşı oldukça hasassastırlar. Bu hassaslık minareleri tasarlayanları ve inşa edenleri daha dikkatli davranmaya, bunlar için farklı yapım tekniklerinin geliştirilmesine, farklı geometrik özellikteki bölümlerin kullanılmasına yol açmıştır. Bu çalışmada incelenen minarelerin geometrik özellikleri, malzeme özellikleri ve yapım teknikleri hakkında bilgi verilmiş, minarelerin dinamik karakteristiklerinin belirlenmesine çalışılmıştır. Bunu yaparken hassas ivme ölçerler ve uygun yazılımlar kullanılarak dinamik karakteristiklerinin belirlenmesine dayalı deneysel modal analiz yöntemlerinden birisi olan çevresel titreşim testleri yapılmış, minarelere ait frekanslar ve mod şekilleri elde edilmiştir. Yine yerinde alınan ölçümlere göre minarelerin sayısal modelleri oluşturulmuş, malzeme özelliklerinde ve mesnetlenme koşullarında kalibrasyon yapılarak sonlu eleman analizinden elde edilen sonuçlarla deneysel yaklaşımla elde edilen sonuçların yakınsaklığının sağlanması amaçlanmıştır. Elde edilen bulgularla dinamik karakteristikler üzerinde etkili olan faktörler ve minarelerin deprem davranışları konusunda değerlendirmeler yapılmıştır. Çevresel titreşim testlerinden elde edilen verilerle uyumluluğu sağlanan sayısal modellerin çalışma kapsamındaki minareleri temsil yeteneğine sahip olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Bu aşamadan sonra söz konusu sayısal modeller ile, incelenen minarelerde herhangi bir deprem ivme kaydı kullanılarak yapının tepkisi oldukça gerçekçi bir şekilde hesaplanabilecektir.

Bursa played very significant role in ancient times as well as in the Ottoman period. Bursa has been served for a long time as a capital Ottoman Empire. There had been built many historical buildings like mosque, caravansary, baths etc. during this period. Undoubtedly in this historic city silhouette mosques and minarets have significant place. Since Bursa is in the first degree seismic zone, and has a lot of historical monuments, the studies for the protection of these monuments are crucial. The study involves the investigation of seven historical minarets which are the main components of the mosques in Bursa. Due to their slenderness and geometrical properties, they are sensitive to against horizontal loads. This sensitivity made designers more careful in their analyses and they should improve different construction methods with using several parts. This study is aimed to investigate minarets by taking care of the geometrical-material properties and construction techniques. It is also aimed to determine the dynamic characteristics of minarets. In this the study, sensitive accelerometers is used for evaluate the dynamic characteristics of the minaret by using operational modal analysis technique which is one of the experimental modal analysis. Numerical model developed by using in situ measurements. The mechanical properties and support conditions of the numerical model are calibrated to ensure the convergence of results by comparing the numerical model with the results of the operational modal analysis. The seismic behavior of minarets are evaluated and the parameters impressed the dynamic characteristics based on the obtained data are determined. The good agreement between two approaches indicates that the numerical model is adequate to analyze minarets. Therefore, the numerical model can be used to simulate the behavior of the minarets under earthquake loading.