Yaylar ile temsil edilen yapı-zemin etkileşimi modellerini kullanarak mevcut binaların hasar görebilirliğinin değerlendirilmesi

Abstract

Şiddetli depremlerden sonra gerçekleştirilen pek çok saha çalışması, özellikle zayıf zeminler üzerinde bulunan mevcut binaların deprem performanslarının daha da kötüleştiğini göstermektedir. Yapı-zemin arasındaki etkileşimin mevcut binaların deprem performansı üzerinde ne ölçüde etkili olduğunu belirleyebilmek amacıyla 1998 tarihli Türkiye bina deprem yönetmeliğinden önce ve sonra inşa edilmiş toplam 40 adet betonarme binanın doğrusal olmayan analiz modelleri oluşturulmuştur. Ankastre, sıkı, orta ve yumuşak zemin davranışını yansıtan yapı-zemin etkileşimli bina modelleri ayrık yöntem kullanılarak hazırlanmıştır. Farklı zemin durumlarını temsil eden modeller şiddetli depremlerden alınan 20 adet ivme kaydı kullanılarak doğrusal olmayan zaman tanım alanında analize tabi tutulmuş ve binalara ait deprem performansları 2007 tarihli Türkiye deprem yönetmeliğine göre belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar yapı ve zemin arasındaki etkileşimin özellikle 1998 yılından önce inşa edilen binaların deprem performanslarını olumsuz şekilde etkilediğini, zemin zayıfladıkça eski binaların deprem performanslarının kötüleştiğini göstermiştir.

Reconnaissance studies performed after destructive earthquakes have shown that seismic performance of existing buildings, especially constructed on weak soils, is significantly low. This situation implies the negative effects of soil-structure interaction on the seismic performance of buildings. In order to investigate these effects, 40 existing buildings from Turkey were selected and nonlinear models were constructed by considering fixed-base and stiff, moderate and soft soil conditions. Buildings designed before and after Turkish Earthquake code of 1998 were grouped as old and new buildings, respectively. Different soil conditions classified according to shear wave velocities were reflected by using substructure method. Inelastic deformation demands were obtained by using nonlinear time history analysis and 20 real acceleration records selected from major earthquakes were used. The results have shown that soil-structure interaction, especially in soft soil cases, significantly affects the seismic response of old buildings. The most significant increase in drift demands occurred in first stories and the results corresponding to fixed-base, stiff and moderate cases are closer to each other with respect to soft soil cases. Distribution of results has indicated that effect of soil-structure interaction on the seismic performance of new buildings is limited with respect to old buildings.