Yapı sistemlerinin deprem davranışının enerji esaslı yöntemlerle değerlendirilmesi
Evaluation of earthquake behavior of structural systems using energy-based methods
Yazar: İBRAHİM ÖZGÜR DEDEOĞLU
Danışman: PROF. DR. YUSUF CALAYIR
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekanik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering

Özet:
Tez çalışması kapsamında, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (2018)'e göre tasarımı yapılan çok katlı betonarme düzlem çerçeve türü yapı sistemlerinin enerji kavramı üzerinden deprem güvenliği değerlendirilmiştir. Bu amaçla 3, 6, 9 ve 12 katlı düzlem çerçeveler oluşturulmuş ve yönetmelik esaslarına göre tasarlanarak detaylandırılmıştır. Bu yapılar göçme noktasına ulaşana kadar tek yönlü statik itme analizlerine tabi tutulmuş ve fiber olarak modellenmiş betonarme kesitlerin malzeme gerilme-birim şekil değiştirme ilişkilerinden yola çıkarak plastik enerji-tepe yer değiştirme grafikleri elde edilmiştir. Bununla birlikte, bu yapıların ülkemizde ve dünyada meydana gelmiş seçili bazı kuvvetli yer hareketlerinin yönetmelik esaslarına göre ölçeklendirilmiş ivme kayıtları altında zaman tanım alanında doğrusal olmayan dinamik analizleri gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda depremlerin yapılardan talep ettiği maksimum plastik enerji değerleri bulunmuştur. Depremlerin talep ettiği maksimum plastik enerji talepleri ile yapıların plastik enerji kapasite grafikleri aynı şekil üzerinde gösterilerek ilişkilendirilmiştir. Talep enerjilerinin ortalaması alınarak hedef plastik enerji değeri belirlenmiş ve yapılar bu hedef plastik enerji taleplerine ulaşana kadar tek yönlü statik itme analizlerine tabi tutularak hedef yer değiştirmeleri belirlenmiştir. Bu hedef yer değiştirme noktasında yapıların elastik ötesi bazı yapısal tepki büyüklükleri elde edilmiş ve bu nicelikler zaman tanım alanında elde edilen sonuçlar ile deprem yönetmeliğinde verilen ölçütlere göre değerlendirip yorumlanmıştır. Tez kapsamında elde edilen sonuçlar, az katlı betonarme çerçevelerin deprem davranışı değerlendirilmelerinde enerji esaslı değerlendirmenin bir yöntem olarak kullanılabileceğine işaret etmektedir.

Abstract:
In this thesis, the earthquake safety of multi-story reinforced concrete plane frame structure systems designed according to the Turkish Building Earthquake Code (2018) is evaluated through the energy concept. For this purpose, 3, 6, 9 and 12 story plane frames were created and designed and detailed according to the earthquake code principles. These structures were subjected to one-direction static pushover analyses until they reached the collapse point and plastic energy-roof displacement graphs were obtained based on the material stress-strain relations of reinforced concrete sections modelled as fibers. In addition, nonlinear dynamic analyses of these structures were carried out in time domain under the acceleration records scaled according to the regulations of some selected strong ground motions that occurred in our country and in the world. As a result of the analyses, the maximum plastic energy values demanded from the structures by the earthquake ground motions were obtained. Maximum plastic energy demands and plastic energy capacity graphs are shown on the same figure and correlated. The target energy value was determined by taking the average of the demand energies for each selected structure, and the target displacements were determined by subjecting the structures to one-direction static pushover analyses until these target energy demands were reached. In these target displacements, some inelastic response quantities of the structures were obtained and these quantities were evaluated and interpreted according to the results obtained from the time domain analyses and the criteria given in the earthquake code. The results obtained in this thesis indicate that energy-based assessment can be used as a method for earthquake assessment of low-rise reinforced concrete framed buildings.