Yapıların sismik davranışının çekiçleme etkisi ve zeminyapı etkileşimi dikkate alınarak araştırılması
The investigation of seismic behavior of buildingstructures considering pounding effects and soilstructure interaction
Yazar: MUSTAFA AKPINAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BAYRAM TANIK ÇAYCI
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Ülkemizde kent nüfusunun yoğun olduğu büyük şehirlerde, şehir
merkezindeki arazi maliyetlerinin yüksek olması nedeniyle bitişik olarak inşa
edilmiş düşük ve orta katlı birçok yapı bulunmaktadır. Bitişik nizam olarak inşa
edilmiş bu yapılar arasında yeterli boşluk oranı bırakılmamakta ve geçmiş
depremlerde gözlemlendiği gibi sismik etkiler altında ciddi hasarlar meydana
gelebilmektedir. Ancak, mevcut yapılarının sismik performansının belirlenmesi ve
binaların tasarımı aşamalarında çoğunlukla çekiçleme etkileri ihmal edilmektedir.
Çekiçleme etkilerinin dikkate alındığı sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır ve
çoğunda zemin-yapı etkileri ihmal edilmektedir. Gerçekleştirilen çalışmanın amacı
çekiçleme düzensizliğinin yapı davranışı üzerindeki etkilerinin zemin-yapı
etkileşimi dikkate alınarak incelenmesidir. Bu kapsamda 4, 8, 12 ve 16 katlı iki
boyutlu çerçeve bina modelleri kullanılarak çekiçleme etkileri 4 farklı rijitliğe sahip
zemin tipi altında incelenmiştir. Sonuçlar ankastre mesnetli modellerle
karşılaştırılmıştır. Modelleme sırasında bitişik binaların bağlantısı link elemanlar
ile sağlanmıştır. Kullanılan link elemanlar doğrusal (lineer) yay modeline göre
tasarlanmıştır. 15 farklı ivme kaydının kullanıldığı çalışmada toplamda 440 farklı
zaman-tanım alanında doğrusal olmayan dinamik analiz gerçekleştirilmiştir.
Yapılan analizler sonucunda, deplasman talepleri, göreli kat ötelenme oranı, link
kuvvetleri ve kat kesme kuvvetleri incelenmiştir. İncelemeler sonucunda çekiçleme
düzensizliğinin deplasman taleplerini, kesit hasarlarını ve göreli kat ötelenme
oranlarını çoğunlukla olumsuz yönde etkilediği görülmüştür. Bazı durumlarda
komşu bina nedeniyle deplasman taleplerinin sınırlanmasına karşın, çarpışma
etkileri nedeniyle talep dağılımları olumsuz yönde etkilenmektedir. Ayrıca
yönetmelikte kullanılan minimum boşluk oranı değerleri birçok deprem kaydı
altında aşılmıştır.

Abstract:
There are great number of low- and mid-rise structures built adjacent in
Turkey due to the high cost of land in the city center. These buildings, which were
constructed as adjacent, have inadequate distance and it can cause serious damage
under seismic effects as observed in past earthquakes. The interaction between
adjacent buildings is not considered during seismic design stage or performance
assessment of existing structures for most of cases. There are limited number of
studies considered pounding effect in literature. But soil-structure interaction is
neglected in these studies. The aim of this study is to evaluate the effect of pounding
irregularity on seismic behavior of building structures considering soil-structure
interaction. For this purpose, the pounding effects are investigated with using 4-, 8-
, 12 and 16-story two-dimensional building models on four different soil profiles
that have different stiffness. The outcomes are also compared with fixed-base
models (non-SSI). The connection of adjacent buildings was made with link
members (gap) by considering linear spring model. Nonlinear time-history analyses
were performed with using 15-different real ground-motion records which were
taken from destructive earthquakes occurred in the past. Various number of
parameters including displacement demands, interstory drift ratios (IDR), link
forces and shear forces. 440 different nonlinear time-history analyses were
performed during the study when all cases are considered. It's concluded that, the
pounding irregularity have negative influence on seismic demands, section damage
levels and IDR values for most cases. Even though the displacement demands
limited by adjacent building for some conditions, the pattern of seismic demands
throughout the height, still affected in negative way. It's also observed that the
required distance between the adjacent buildings defined in seismic codes were
exceeded for most of ground-motion records.