Statik itme ve zaman tanım alanında dinamik analiz yöntemlerinin zemin yapı etkileşimi dikkate alınarak incelenmesi

Abstract

Gerçekleştirilen çalışmanın amacı düşük ve orta yükseklikte betonarme binalarda statik ve dinamik analiz yöntemlerinin zemin-yapı etkileşimi ve ankastre mesnet kabulü dikkate alınarak incelenmesidir. Bu kapsamda 4, 8 ve 12 katlı düzenli çerçeve bina modelleri oluşturulmuştur. Kolon plastik mafsalları eksenel yük etkileşimli olarak dikkate alınmıştır. Zemin-yapı etkişimli modellerde farklı zemin rijitliğine sahip 4 farklı zemin profili kullanılmıştır. Gerçekleştirilen tez kapsamında 3 farklı yük deseni, 4 farklı zemin tipi ve 40 ivme kaydı için 45 statik ve 240 dinamik analiz gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, dikdörtgen itme deseninin dinamik analizden elde edilen taban kesme kuvvetlerini yansıtmakta başarılı olduğu görülse de ters üçgen ve mod1 itme desenleri deplasman taleplerinin tahmin edilmesinde daha başarılıdır. Yapıların düzenli taşıyıcı sisteme sahip olmasının de etkisi ile mod1 ve ters üçgen itme desenleri arasındaki farklar sınırlıdır. Ankastre mesnet ve yapı zemin etkileşimli modeller için elde edilen deplasman talepleri yüksek rijitliğe sahip zemin profilleri için benzer sonuçlar vermektedir. Düşük zemin rijitlikli zeminler içinse dinamik analizden elde edilen talepler ivme kaydının özelliklerine bağlı olarak değişkenlik göstermektedir ve kesin bir yargıya varılması mümkün değildir. Dikkat çeken bir başka durum ise, zemin-yapı etkileşiminin dikkate alınması durumunda, zemin rijitliği düştükçe eksenel yük oranlarının artmasıdır. Buna bağlı olarak kolon moment kapasiteleri artış göstermekte ve taban kesme kuvvetleri daha yüksek hesaplanmaktadır. Yapı rijitliğinin düşmesi ile yapı akma noktasının sağa kaymasın da elde edilen sonuçlar üzerinde etkili olduğu değerlendirilmektedir.

This study investigates static and dynamic analysis methods in low and medium height RC buildings considering soil-structure interaction. For this purpose, regular frame building models with 4, 8 and 12-story were modelled. Column plastic hinges were modelled with axial-load intracted. 4 different soil profiles with different soil stiffness were used in the soil-structure interaction models. Within the scope of the thesis, 45 static and 240 dynamic analyzes were carried. When the obtained results are evaluated, although it is seen that the rectangular load pattern is successful in reflecting the base shear forces obtained from the dynamic analysis, the inverted triangle and mod1 load patterns are more successful in predicting the displacement demands. The differences between mod1 and inverted triangle load patterns are limited due to the fact that the buildings have ragular structural system. The displacement demands obtained for the fixed base models and SSI models tend similar results for high stiffness soil profiles. For soils with low stiffness, the demands obtained from the dynamic analysis vary depending on the characteristics of the ground motion record and. Another imprortant result to be emphasis that if the soil-structure interaction is taken into account, the axial load ratios increase as the soil stiffness decreases. Accordingly, column moment capacities increase and base shear forces are calculated higher. It is considered that the shifting of the yield point of the structure with the decrease in the stiffness of the structure has an effect on the results obtained