Rezonans

Grafikte yatay eksen, zorlayıcı frekansın yapının doğal frekansına oranını (r = ω / ωₙ); düşey eksen ise dinamik büyütmeyi gösterir. r = 1 olduğunda iki frekans çakışır ve sistem rezonansa girer.

Grafik, farklı sönüm oranlarında sistemin verdiği tepkiyi karşılaştırır. Sönüm azaldıkça rezonans noktasındaki tepe yükselir; sönüm arttıkça tepki daha sınırlı ve yayvan olur.

Rezonans, bir yapının doğal titreşim periyodunun, kendisini zorlayan dış etkinin (deprem, rüzgar, makine titreşimi) baskın periyoduna yakın veya eşit olması durumunda ortaya çıkar. Deprem mühendisliğinde bu durum, yapının titreşim periyoduTitreşim PeriyoduBir yapının serbest titreşim yaptığında bir tam salınımı tamamlaması için geçen süre; yapının kütle ve rijitliğine bağlı dinamik özelliği. ile zeminin doğal periyodunun çakışması hâlinde özellikle önem kazanır.

Rezonans riskini azaltmanın başlıca yolları, yapının titreşim periyodunu zeminin baskın periyodundan uzaklaştıracak şekilde rijitlikRijitlikRijitlik, bir elemanın veya yapının yük altında ne kadar az şekil değiştirdiğini gösteren özelliktir; aynı yük altında daha az yer değiştiren sistem daha rijittir. veya kütle dağılımını değiştirmek ya da sönümlemeSönümlemeBir yapının titreşim enerjisini zamanla dağıtarak sönümleyen, salınım genliğini azaltan içsel veya eklenmiş direnç mekanizması. kapasitesini (ek damperler ile) artırmaktır; sönümleme oranıSönümleme OranıBir sistemin sahip olduğu sönümlemenin, kritik sönümleme değerine oranı; yapının dinamik tepkisinin genliğini belirleyen boyutsuz parametre (ξ). ne kadar düşükse, rezonans durumundaki tepki genliği o kadar büyük olur. 1985 Mexico City depremi, kalın ve yumuşak göl tortullarının doğal periyodunun, orta yükseklikteki (6-15 katlı) birçok binanın periyoduyla örtüşmesi sonucu yaşanan rezonansın en yıkıcı tarihsel örneklerinden biridir.