MISTI- ISTANBUL (2017)

MISTI MIT-BÜ Araştırma İşbirliği :
MIT-BÜ-İTÜ Çalıştayı Enerji Esaslı Yapısal Analiz ve Algılama

10-14 Temmuz 2017

MIT-BÜ MISTI araştırma çalıştayı, işbirliğine dayalı olarak uluslararası araştırma ve eğitim programları kapsamında düzenlenmektedir. Çalıştayın amacı, depreme dayanıklı yapı tasarımı çerçevesince yeni yapılacak yapıların daha iyi deprem performansı göstermesini sağlayacak doğrultuda yeni veri toplama ve işleme teknikleri kullanarak, nitelikli deneysel çalışmalar gerçekleştirerek enerji esaslı tasarım (EET) yaklaşımlarını geliştirmek ve önermektir. Bu yaklaşımın başarıyla geliştirilmesi ve uygulanması halinde araştırmacılar ve uygulamadaki mühendisler için yeni ve uygun maliyetli bir çözüm alternatifi sağlayanacaktır. Bu çalışma, deprem mühendisliği alanında MIT, BÜ ve İTÜ arasındaki grup çalışmasına dayalı olarak, BÜ ve İTÜ orijinli doktora tezleri kapsamında gerçekleşen uzun vadeli bir işbirliğinin sonucunda ortaya çıkmıştır.Dayanım ve yerdeğiştirme esaslı yapısal analiz yöntemleri mevcut mühendislik uygulamalarında sıkça kullanılan yaygın yaklaşımlardır. Bu yöntemler, statik eşdeğer deprem yükü yönteminden frekans spektrumu yöntemine ve yerdeğiştirme esaslı yöntemlerden performans esaslı analizlere kadar farklılıklar göstermektedir. Ancak, deprem süresi ve frekans içeriği bu tip yöntemlerde dikkate alınmamaktadır. Enerji esaslı analiz yönteminde yapıya aktarılan deprem giriş enerjisi, hareket denkleminin deprem süresince yapı yerdeğiştirmesine göre integrasyonuna dayanmaktadır. Deprem giriş enerjisi; elastik, plastik, sönüm ve kinetik enerji gibi birtakım bileşenlere ayrışmaktadır. Yapı tasarımının temeli olarak yapıdaki hasar seviyesinin belirlenmesi, yapıya aktarılan enerjinin ne kadarlık kısmının tüketildiğinin bir fonksiyonudur.Enerji bileşenlerinin ve sismik enerji talep dağılımlarının doğru hesaplanması, enerji tabanlı tasarım yöntemleri için vazgeçilmez iş paketleridir. Bu hesaplamalar; yapı sisteminin enerji özelliklerinin doğru olarak belirlenmesi için geliştirilen yönteme ve yapı davranışı parametrelerinin güvenilir olarak ölçülmesine ihtiyaç duymaktadır. Bu hesaplamaların daha doğru yapılabilmesi için çalıştay süresinde MIT ekibi tarafından geliştirilen teknolojilerin uygulaması ve bilginin aktarılması sağlanmış olacaktır. Söz konusu bilgi ve tecrübenin aktarılması; kablosuz sensör ağlarındaki son gelişmeleri, yeni yapı sağlığı izleme tekniklerini, gelişmiş sinyal işleme yöntemlerini ve ilgili gelişmiş yazılım ve algoritmaları içermektedir. Çalışma kapsamında özel olarak İstanbul Teknik Üniversitesi Yapı ve Deprem Mühendisiliği Laboratuvarında (STEELab) yeralan sarsma tablasında gerçekleştirilecek dinamik deneyler kapsamında, faz tabanlı video görüntü işleme ve büyütme yöntemeleri kullanılarak yapı sisteminde oluşması beklenen plastik mafsal bölgesi ve hasar dağılımı belirlenecektir.Çalıştay, araştırmacıların BÜ ve İTÜ’deki sunumlarıyla başlayacak ve daha sonra beş gün boyunca deneysel çalışma ve ileriki yıllarda gerçekleşmesi muhtemel araştırma projelerine esas oluşturmak üzere veri işleme ve sonuçlarının değerlendirilmesi çalışmaları ile devam edecektir.

Prof. Dr. Oral Büyüköztürk, MIT
Doç.Dr. Cem Yalçın, BÜ
Doç.Dr. Ercan Yüksel, İTÜ

MISTI MIT-BÜ Collaborative Research:
MIT-BÜ-İTÜ Workshop 
Energy Based Structural Analysis and Sensing

July 10-14, 2017

This collaborative research workshop is held through the MIT-BÜ MISTI international program for research, education and outreach. The objective of the workshop is to further develop energy-based design (EBD) concepts through comprehensive experimental studies using novel data acquisition and data processing techniques, as a basis to provide design recommendations for new structures with better earthquake hazards resistance. Successful development and implementation of this approach will provide novel, non-invasive and cost effective solution for researchers and practicing engineers. This work is a result of long-term collaboration among MIT, BÜ and İTÜ in the general area of earthquake engineering, which has involved development of initial concepts and jointly supervised several Ph.D. theses from BÜ and İTÜ.Force and displacement-based structural analysis methods are common approaches used in current engineering practice. These methods range from static equivalent earthquake loading to frequency spectra and displacement-based methods coupled with performance-based analyses. However, duration and frequency content of the earthquakes are not considered in these methods. The Energy-Based analysis method involves integration of the equation of motion with structure’s displacement response throughout the duration of the earthquake motion in order to obtain the earthquake energy imposed to the structure. The imposed energy has elastic, plastic, damping and kinetic energy components. Thus, the basis of structural design and determination of its damage level are a function of how much the structure’s capacity to dissipate the imposed energy.Accurate computation of energy terms and seismic energy demand distributions is an essential task for energy-based design. Such computation requires reliable measurements of structural response and robust methods for estimating the energy related properties of a system. Therefore, throughout this collaborative workshop, the technologies that have been developed by MIT team will be implemented and knowledge will be transferred. This involves recent developments in wireless sensor networks, novel structural identification techniques, sophisticated signal processing methodologies, and advanced computer vision algorithms. In particular, throughout the comprehensive shake-table experiments at STEELab in Istanbul Technical University, phase-based video motion processing (Motion Magnification) will be used to extract the sub-pixel displacements and to magnify the structural deformations to infer both plastic hinging and damaged locations.The workshop will start with presentations at BÜ and İTÜ from participating researchers and will continue with testing, data processing, and evaluation of the results with a summary as a basis for further research and interaction.

Prof. Dr. Oral Büyüköztürk, MIT
Associate Prof. Dr. Cem Yalçın, BÜ
Associate Prof. Dr. Ercan Yüksel, İTÜ

Program

Day-1 : Monday, 10/07/2017 Location: Boğaziçi University Rectorate
09:30 – 10:00 Registration
10:00 – 10:15 Opening speech by BU rector Prof. Dr. Mehmed Özkan
10:15 – 10:30 Prof. Dr. Taner Bilgiç – MISTI Coordinator – Bu
“Information on MISTI Program”
10:30 – 10:45 Ms. Ebru Ozdemir – Limak Foundation
10:45 – 11:15 Prof. Dr. Oral Büyüköztürk and Assoc. Prof. Dr. Cem Yalçın
“MIT-BU Research Collaboration and Overview of Workshop Objectives”
11:15 – 12:00 Coffee break and press conference
12:00 – 13:30 Lunch
13:30 – 14:00 Prof. Dr. Oral Büyüköztürk – MIT
“Innovations in Structural Sensing and Characterization”
14:00 – 14:30 Dr. Hao Sun – MIT
“Harnessing Interferometric Data Analytics in Structural Monitoring”
14:30 – 15:00 Dr. Justin Chen – MIT
“Smaller Than the Eye Can See: Remote Sensing with Cameras”
15:00 – 15:30 Coffee break
15:30 – 16:00 PhD Candidate James Long – MIT
“Intelligent and Interactive Wireless Sensing for Structural Health Monitoring”
16:00 – 16:30 PhD Candidate Murat Uzun – MIT
“Fusing Seismic Interferometry with Bayesian Inference for Structural Identification and Damage Detection”
16:30 – 17:00 PhD Candidate Steven D. Palkovic – MIT
“Multiscale Modelling for Sustainable and Durable Cementitious Materials”
17:00 – 17:15 Assoc. Prof. Dr. Cem Yalçın – BU
“Overview of Experimental Work Conducted on SDOF Systems for the determination of Energy Components”
17:15 – 17:30 Asst. Prof. Dr. Ahmet Anıl Dindar – GTU
“Development of National Measurement System for Structural Health Monitoring- Prototype Tests and Results”
17:30 – 17:45 MSc Student Seyhan Okuyan – BU
“Input Energy Scale Factor Analysis of SDOF Sytems”
17:45 – 18:00 MSc Student Ferit Yardımcı – BU
“A Novel Video-Based Displacement Measurement Procedure”
18:00 – 18:30 Closing remarks

 

Day-2 : Tuesday, 11/07/2017 Location: ITU Civil Engineering Conference Hall
09:30 – 10:00 Registration
10:00 – 10:45 Prof. Dr. Mehmet Karaca – ITU Rector
Prof. Dr. Ünal Akdemir – ITU CE Faculty Dean
Prof. Dr. Kadir Güler – ITU CE Chair
“Opening Speeches”
10:45 – 11:00 Prof. Dr. Oral Büyüköztürk and Assoc. Prof. Dr. Ercan Yüksel
“MIT-ITU Research Collaboration and Overview of Workshop
Objectives”
11:00 – 11:30 Prof. Dr. Oral Büyüköztürk – MIT
“Innovations in Structural Sensing and Characterization”
11:30 – 12:00 Dr. Hao Sun – MIT
“Harnessing Interferometric Data Analytics in Structural Monitoring”
12:00 – 13:30 Lunch
13:30 – 14:00 Dr. Justin Chen – MIT
“Smaller Than the Eye Can See: Remote Sensing with Cameras”
14:00 – 14:30 PhD Candidate James Long – MIT
“Intelligent and Interactive Wireless Sensing for Structural Health Monitoring”
14:30 – 15:00 Coffee break
15:00 – 15:30 PhD Candidate Murat Uzun – MIT
“Fusing Seismic Interferometry with Bayesian Inference for Structural Identification and Damage Detection”
15:30 – 16:00 PhD Candidate Steven D. Palkovic – MIT
“Multiscale Modelling for Sustainable and Durable Cementitious
Materials”
16:00 – 16:30 Coffee break
16:30 – 16:50 Assoc. Prof. Dr. Ercan Yüksel – ITU
“A Novel Experimentally Verified Energy Input Spectrum”
16:50 – 17:10 Asst. Prof. Dr. Hasan Özkaynak – Beykent U.
“Energy Dissipation in RC Structures”
17:10 – 17:30 PhD Candidate Ahmet Güllü – ITU
“Damping Modification Factor for the Energy Input Spectrum”
17:30 – 17:50 Asst. Prof. Dr. Burcu Güneş – ITU
“Vibration Based Damage Detection”
17:50 – 18:30 Closing remarks