Purpose: Minarets, which were constructed from different types of materials, are slender and tall structures. Minarets could vary in terms of the construction technique, geometry and material. The seismic vulnerability and dynamic behavior of minarets could be different because of these reasons. Full-scale evaluation of minarets includes both experimental and numerical investigations. Experimental methods provide knowledge on the in situ conditions. The structural analysis and performance evaluation can be performed by using numerical methods. In this paper, full-scale structural evaluation of the Trabzon Fatih Mosque Minaret was presented by using experimental and numerical methods.Design/methodology/approach: Firstly, the finite element (FE) model of the minaret was generated by ANSYS software. Then, experimental measurements were carried out under environmental vibrations with newly developed vibration system. Afterwards, the initial FE model of the minaret was updated by using manual updating method according to the experimental measurement results. For the seismic performance assessment of the historical minaret, the time history and response spectrum analyses were performed on the initial and updated FE models using the acceleration records of 2023 February Kahramanmaras earthquake and TBEC 2018 codes. The results were evaluated comparatively, revealing that the nonlinear analyses produced higher values compared to other methods. Additionally, variations were observed in the updated FE model results compared to the initial FE model. Finally, it was seen that the minaret did not have sufficient strength against Kahramanmaras earthquake load, so it could collapse under such an earthquake.Findings: By employing model updating method, the average absolute difference was substantially reduced from 9.12% to 2.11%. The maximum displacements increased with the effect of model updating in all analyses. It was also seen that the spectrum analyses results had lower values than the time-history analyses results and the displacement of the updated FE model was found to be approximately 8% greater than that of the initial FE model in the nonlinear analyses. The maximum/minimum principal stresses decreased in the updated model in the linear analyses. Also, it was determined that the equivalent stresses were higher in linear analyses. It was seen that the cracks occurring in the nonlinear analyses were concentrated more intensely at the bottom region, the transition segment and around the balcony of the minaret. The concentration of damage in these regions suggested that special attention was needed to increase structural durability. The drift ratios were calculated as 0.0056 and 0.0076 for the initial and updated FE models in the linear analyses, respectively. The initial FE model remained the CD limit, but the updated model reached the limit in CP. The drift ratios were calculated as 0.0087 and 0.0093 for the initial and updated FE models in the nonlinear analyses. Both the FE models reached the CP limit. It could be concluded that the minaret did not have sufficient strength against Kahramanmaras Earthquake, so it could collapse under such an earthquake. The drift ratios were calculated as 0.0041 and 0.0043 for the initial and updated FE models in the spectrum analyses. Both the FE models remained within the CD limit.Originality/value: This paper aimed to evaluate effects of FE model updating on the dynamic and seismic behaviors of the historical Fatih Mosque Minaret in Trabzon. Structural behavior of the minaret was investigated using both experimental and numerical methods. For this purpose, 3-D FE model generated with ANSYS software of the minaret was updated according to the ambient vibration test results. Ambient vibration tests were conducted by measurement system, which was developed by our research team. The manual model updating method was utilized to minimize the differences between numerical and experimental results by varying the material properties. The linear–nonlinear time history analyses and response spectrum analyses were carried out to evaluate the seismic performance of the initial and updated FE models using the acceleration records of 2023 February Kahramanmaras Earthquake records and TBEC 2018 codes.

Tarihi yapılar geçmişi günümüze bağlayan önemli eserlerdir. Çeşitli sebeplerle hasar gören tarihi yapılar restore edilmeli, onarılmalı veya güçlendirilmelidir. Bu işlemler sonrasında tarihi yapıların çevresel ve zamana bağlı değişiklikler etkisindeki davranışları takip edilmelidir. Bu amaçla tarihi yapıların güncel yapısal davranışlarının belirlenmesi gerekmektedir. Yapısal davranışın değerlendirilmesinde yapının dinamik karakteristiklerine dayalı yöntemler oldukça etkin olmaktadır. Bu çalışmada, Trabzon ilinde bulunan Tabakhane ve Hacı Kasım Muhittin Cami Minarelerinin dinamik karakteristikleri farklı çevresel etkiler ve farklı zaman aralıklarıyla deneysel olarak elde edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Bu minarelerinin deneysel ölçümleri çevresel titreşimler altında araştırma ekibimiz tarafından geliştirilen kablolu ve kablosuz veri alabilen Civil Engineering Vibration System (CEVS) ile gerçekleştirilmiştir. Tabakhane Cami Minaresinde restorasyon öncesinde farklı zamanlarda alınan iki ölçüm ve restorasyon sonrasında farklı zamanlarda alınan iki ölçüm sonuçları değerlendirilmiştir. Hacı Kasım Muhittin Cami Minaresinin restorasyondan önceki ve sonraki ölçüm sonuçlarıyla restorasyondan uzun süre sonra farklı zamanlarda alınan iki ölçüm sonuçları karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Ölçüm verileri araştırma ekibimiz tarafından geliştirilen Civil Engineering Vibration Analysis (CEVA) programında ve ARTEMİS programında ayrı ayrı analiz edilmiştir. Ayrıca her iki minare için sinyal işleme sonucu elde edilen dinamik karakteristikler daha önce yapılmış çalışmalarla kıyaslanmıştır. Bu değerler arasında oluşan farklılıkların sebepleri çevresel etkilere ve zamana bağlı olarak irdelenmiştir.

Kültürel mirasımızın önemli bir parçası olan camiler zaman içinde doğal afetler veya çeşitli sebepler neticesinde hasarlara maruz kalmaktadır. Bu nedenle camiler, zaman zaman restore edilmekte ve korunmaktadır. Tarihi yapıları korumak için mevcut yapısal davranışlarının çok iyi bilinmesi ve değerlendirilmesi gerekmektedir. Yapısal davranışları belirlemek için camilerin dinamik karakteristikleri belirlenmelidir. Bu çalışmada, İlyasbey Camisi’nin çevresel titreşim testi, üç boyutlu Sonlu eleman modeli oluşturma, model kalibrasyonu ve sabit yük, rüzgâr yükü ve deprem yükü etkileri altında analizleri incelenmiştir. Dinamik ölçümleri çevresel titreşimler altında Çevresel Titreşim Testi Yöntemiyle, analitik ölçümleri ise Sonlu Eleman Yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. İlyasbey Camisi’nin başlangıç Sonlu Eleman modeli, cami üzerinde gerçekleştirilen çevresel titreşim testi sonuçlarına göre kalibre edilmiş ve statik ve deprem yükleri etkisindeki analizleri değerlendirilmiştir. Bu çalışmada, İlyasbey Camisi için sabit yük, rüzgâr yükü ve deprem yükü etkileri altında gerçekleştirilen analizlerden, minarede oluşan yerdeğiştirmeler ile çekme, basınç ve kayma gerilmelerinin dağılımları elde edilmiştir.