STUDY ON THE RESPONSE CHARACTERISTICS OF THE FATIH MOSQUE IN TIMEFREQUENCY DOMAIN IN CASES OF THE DIFFERENT DYNAMIC SOURCES


Creative Commons License

Beyen K.

III. ULUSLARARASI BATTALGAZİ BİLİMSEL ÇALIŞMALAR KONGRESİ TAM METİN KITABI, vol.1, no.1, pp.351-367, 2019 (Conference Book)

Abstract

Fatih mosque, which is the first largest scale structure of Istanbul during the Ottoman time, received

structural damage during the 17 August 1999 Mw 7.4 Kocaeli earthquake. A structural health monitoring network, operated by the earthquake department of the Kandilli Observatory and Earthquake Research

Institute, recorded recent regional earthquake responses. In this study Fatih mosque structural response

data are analyzed in time and frequency domain in the effect of the weak energy level ambient vibrations

as well as the recent important regional earthquakes. Recent and earlier structural responses were

assessed comparatively by the recorded ambient responses. Structural behavior characteristics of two

different periods are discussed in the time-frequency domain. The differences are discussed based on

time-frequency results inferred from the results of the two cases, which are the recently repaired condition

and the post-earthquake damage condition after the 17 August 1999 Kocaeli earthquake. Level of change

in the responses at the main arches and the corner columns reported as anomalies in the earlier studies

and recently completed restoration responses have been discussed for the improvements through the

change of structural dynamics. Fatih mosque that is the most important historical Ottoman structure

forming our history identity is under the influences of the regional earthquakes of the Marmara fault

system. Therefore, it is important to evaluate the earthquake performance of the structure in present

condition.

Fatih camii bütün müştemilatıyla 17 Ağustos 1999 7.4 Mw büyüklüğünde oluşan Kocaeli depreminde

gözle seçilme seviyesi düşük yapısal hasarlar almıştır. İstanbulun Osmanlı dönemi ilk en büyük ölçekli

yapısı olan Fatih camii üzerinde kurulu bir gözlem ağı ile yapı Kandilli Rasathanesi Deprem Araştırma

Enstitüsü Deprem Mühendisliği Bölümü yönetiminde izlenmektedir. Bu çalışmada zayıf enerji seviyeli

çevrel titreşim kuvvetlerinden deprem ve benzeri uzak ve yakın alan kaynaklı doğal girdi kuvvetler olan

depremlerden ve civarında inşaa edilen tünel içi kaya patlatma kuvvetlerine kadar oluşan bir dizi farklı

kuvvet kaynakları altında Fatih camii yapısal tepkiler üretmiştir. Üzerinde kurulu izleme ağı

istasyonlarının kaydettiği değişik girdi kuvvet kaynaklı yapısal tepkiler zaman-frekans ortamında

incelenmiştir. Onarım ve güçlendirme öncesi mevcud hasar şartlarında kaydedilmiş olan çevrel titreşim

tepkileriyle onarım sonrası kaydedilmiş olan yapısal tepkiler mukayeseli olarak tartışılmıştır. İki farklı

dönemin yapı davranış karekteristiği zaman-frekans ortamında değerlendirilmiştir. İzlenen farklılıklar 17

Ağustos 1999 Kocaeli depremi hasar gösteren anomalilerin ortadan kalktığını ve günümüzün onarım

görmüş haliyle yapıya kazandırılan yeni mukavemet özellikleri işlenen sinyallerde izlenmiştir. Deprem

esnasında hasar alan ana kemerler ve fil ayağında izlenen hasar anomalilerine ilave olarak ana kubbe ve

ana kubbeyi taşıyan yapısal sistemde ortaya çıkan diğer hasarlara işaret eden zaman-freakans alanındaki

bulgular onarım-güçlendirme sonrası büyük bir frekans yelpazesinden oluşan dinamik kuvvetlere karşı

kaydedilen tepki hikayelerinde ortadan kalkmıştır. Son dönemde tamamlanan yapısal restorasyonun

katkısı yapısal dinamik özelliklerin zaman ve frekans tanım alanındaizlenen değişimleriyle kendisini

güçlü bir şekilde göstermiştir. Önerilen hasar tespit indeksi yapısal onarımın varlığını çok güçlü

göstermektedir. Fatih camii tarih kimliğimizi oluşturan önemli bir Osmanlı yapısıdır. Bulunduğu tarihi

yarımada üzerindeki diğer tarihi yapılarla beraber Marmara civarında oluşacak deprem aktivitesinin

etkisi altındadır. Bu sebeple bu çalışmada yapının mevcut son haliyle sahada verdiği imtihan depreme

karşı performans değerlendirmesi açısından önemlidir.