Tarihi yığma yapıların zemin-yapı etkileşimi dikkate alınarak deprem davranışının değerlendirilmesi
Assesment of seismic behavior of historical masonry structures considering the soil- structure interaction
Yazar: ALPER ÖZMEN
Danışman: PROF. DR. ERKUT SAYIN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekanik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Tarihi yığma yapılar deprem, sel vb. etkilerle zaman içerisinde zarar görmekte ve yıkılmaktadır. Bu yapıların gelecek nesillere aktarılması için uygun biçimde incelenmesi ve korunması oldukça önemli bir konudur. 
Bu tez çalışması kapsamında Malatya, Türkiye'de yer alan Tarihi Taşhoran Kilisesi örnek yapı olarak seçilmiştir. Kilise 1893 yılında inşa edilmiş ve farklı zaman dilimlerinde birçok defa hasar görmüş ve onarılmıştır. 
Araştırma çalışması sekiz ana bölümden meydana gelmektedir. Birinci bölümde yığma yapıların önemi ve davranışı anlatılmıştır. Ayrıca tarihi yapıların deprem davranışının araştırıldığı çalışmalar kısaca özetlenmiştir. İkinci bölümde tez kapsamında seçilen örnek yapının tarihçesi, günümüzdeki durumu ve geometrik özellikleri hakkında bilgiler verilmiştir. Üçüncü bölümde, yapı malzemeleri üzerinde uygulanan tahribatlı ve tahribatsız test yöntemleri birlikte kullanılarak yapının malzeme özellikleri elde edilmiş ve her iki yöntemden elde edilen sonuçlar birbiriyle karşılaştırılmıştır. Dördüncü bölümde, yığma yapıların modelleme teknikleri, malzeme modelleri ve yapı-zemin etkileşiminin dikkate alınmasında uygulanan teknikler açıklanmıştır. Beşinci bölümde, üçüncü bölümde elde edilen malzeme özellikleri kullanılarak yığma yapıların modellenmesinde dikkate alınan farklı yapı-zemin etkileşimi metotları, yapı-zemin etkileşiminin dikkate alınmadığı durum ve birebiriyle karşılaştırılmıştır. Altıncı bölümde, incelenen yapının dinamik karakteristikleri numerik ve deneysel olarak elde edilmiş ve sonlu elemanlar modeli kalibre edilmiştir. Yedinci bölümde, kalibre edilmiş sonlu eleman modeli kullanılarak, lineer olmayan statik analiz ve zaman tanım alanında dinamik analiz gerçekleştirilmiş ve yapının sismik performansı değerlendirilmiştir. Sonlu eleman analizlerinde DIANA FEA paket programı kullanılmış ve zaman tanım alanında analizlerde 11 farklı gerçek deprem kaydı dikkate alınmıştır. Sekizinci bölümde sonuçlar ve önerilere yer verilmiştir.
Çalışma sonucunda, tahribatsız yöntemlerin, tarihi yapıların malzeme özelliklerinin tespit edilmesinde kullanılabileceği, yapı-zemin etkileşiminin dikkate alındığı durumda yapının sismik davranışının değiştiği dolayısıyla deprem davranışı incelenecek olan yapılarda dikkate alınması gerektiği görülmüştür.

Abstract:
Historical masonry structures are damaged and destroyed over time due to earthquakes, floods, etc. In order to transfer these structures to future generations, it is very important to examine and protect them properly.
Accordingly, this thesis focuses on the case of the historical Taşhoran Church, located in Malatya, Turkey. The church, built in 1893, has been subjected to various damages and repairs throughout the different time periods. 
The research comprises eight main chapters. In Chapter 1, the significance of masonry structures is described, along with an overview of studies examining the seismic behavior of these structures. Chapter 2 provides information on the history, current condition, and geometric features of the selected case study. In Chapter 3, destructive and non-destructive testing methods carried out on the structural materials are presented, together with the comparison of the results from both methods. Chapter 4 explains the modeling techniques, material models, and soil-structure interaction methods for masonry structures. Chapter 5 compares various seismic analysis methods, including soil-structure interaction techniques, considering the material properties obtained from Chapter 3. In Chapter 6, the dynamic characteristics of the investigated structure are obtained numerically and experimentally, and the finite element model is calibrated. In Chapter 7, nonlinear static and dynamic time-history analyses are carried out using the calibrated finite element model, and the seismic performance of the structure is evaluated by considering 11 different earthquake records. Chapter 8 provides conclusions and recommendations. 
The results demonstrate that non-destructive methods can be utilized for determining the material properties of historical structures, and that the seismic behavior of structures can vary significantly when soil-structure interaction effects are taken into account in seismic analysis. Therefore, it is recommended to consider these effects in the seismic behavior examination of masonry structures.