Bina türü yapılarda deprem talebinin tahmini için önerilen R – μ –T esaslı hesap yöntemlerinden elde edilen sonuçların değerlendirilmesi ve karşılaştırılması

Abstract

Türkiye’nin büyük bir kısmı deprem riski yüksek bölgeler üzerinde yer almaktadır. Günümüzde depremler sebebiyle binalarda oluşan dayanım ve yer değiştirme talebinin hesabı için önerilen pek çok teorik yaklaşım ve hesap yöntemi bulunmaktadır. Bu yöntemler sönüm esaslı hesap yöntemleri ve R–μ–T esaslı hesap yöntemleri olmak üzere 2 ana başlık altında toplanabilir. Yapılan tez çalışması kapsamında R–μ–T esaslı hesap yaklaşımı kullanılmıştır. Tek serbestlik dereceli sistemler ile temsil edilen doğrusal olmayan analiz modelleri oluşturulmuş ve seçilen ivme kayıtları kullanılarak zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yöntemi ile binalarda oluşan dayanım ve yer değiştirme talepleri hesaplanmıştır. Analizler sırasında iyi (Vs>360 m/s) ve kötü zeminlerden (Vs<360 m/s) alınan ve artan maksimum yer hızlarına göre 7 grupta sınıflandırılan toplam 420 adet ivme kaydı kullanılmıştır. Bina modellerinin doğrusal olmayan davranışlarının temsil edilebilmesi amacıyla tek serbestlik dereceli sistemler farklı yatay dayanım oranlarına (Vt/W), farklı dayanım azaltma katsayılarına (R) ve farklı süneklik katsayılarına (μ) sahip olacak şekilde türetilmiştir. Çevrim modellerinin davranış üzerindeki etkilerinin araştırılabilmesi amacıyla da Elastik–Tam Plastik, Clough ve Geliştirilmiş Clough yöntemleri kullanılarak analizler gerçekleştirilmiştir. Analizlerden elde edilen sonuçlar kullanılarak öncelikle elastik dayanım talebinin elastik ötesi dayanım talebine oranı (Ry) hesaplanmıştır. Ardından elastik ötesi yer değiştirme talebinin elastik yer değiştirme talebine oranı (CR) hesaplanmış ve bu oranların tez çalışmasında kullanılan parametrelerden ne şekilde etkilendiği araştırılmıştır. Bulunan sonuçlar Ry ve CR katsayılarının çevrim modellerinden önemli ölçüde etkilenmediğini, değişen zemin özelliklerinin katsayılar üzerinde sınırlı düzeyde etkiye sahip olduğunu, elastik ötesi davranış arttıkça Ry ve CR katsayılarının önemli ölçüde değiştiğini göstermiştir.

A large part of Turkey is located on regions having higher earthquake risk. Today, there are many theoretical approaches and calculation methods recommended for the calculation of the strength and displacement demand in buildings due to earthquakes. These methods can be grouped under 2 main headings as damping based calculation methods and R–μ–T based calculation methods. Within the scope of the thesis study, R–μ–T based calculation approach was used. Nonlinear analysis models represented by single degree–of–freedom systems were created and the inelastic strength and displacement demands of the buildings were calculated by using the nonlinear time history analyses of selected records. During the analyses, a total of 420 acceleration records were used, which were taken from firm (Vs>360 m/s) and weak soil (Vs<360 m/s) sites and these records were classified into 7 groups according to increasing peak ground velocities. In order to represent the nonlinear behavior of the building models, non–linear single degree of freedom systems were derived by changing lateral strength ratios (Vt/W), strength reduction factors (R) and ductility factors (μ). In order to investigate the effects of hysteresis models on behavior, analyses were carried out by using Bilinear, Clough and Modified Clough methods. Using the results obtained from the analyses, firstly, the ratio of elastic strength demand to inelastic strength demand (Ry) was calculated. Then, the ratio of inelastic displacement demand to elastic displacement demand (CR) was calculated and all these ratios were investigated how these ratios were affected from the parameters considered in the study. The results showed that the Ry and CR factors were not significantly affected from the hysteresis models, the changing soil properties had a limited effect on the factors, and the Ry and CR factors changed significantly as the inelastic behavior increased.