Yığma duvarların elastik-plastik hesabı
Elasto-plastic analysis of unrainforced masonry walls
Yazar: ÇİĞDEM KAYA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BİLGE DORAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Yığma yapılar = Masonry buildings

Özet:
Büyük depremlerin kısa periyotlarla meydana geldiği Ülkemizde, bu yer hareketlerine karşı dayanıksız olan birçok tarihi yığma bina bulunmaktadır. Tarihi yapıların depreme karşı dayanıksız olmalarının en önemli nedeni yığma malzemenin doğrusal olmayan davranışı ve çekme dayanımının çok düşük olmasıdır.Yığma yapıların en önemli taşıyıcı elemanı yatay yükleri karşılayacak olan donatısız yığma duvarlardır. Literatürde donatısız yığma duvarlarla ilgili çok az sayıda deneysel veri bulunduğundan, yatay ve düşey yükler etkisinde olan duvarların davranışları ile ilgili hala yanıt bekleyen birçok soru bulunmaktadır ve deneysel verilerle uyum gösteren uygun sayısal modelleme tekniği henüz tam olarak ortaya konamamıştır. Bu çalışmanın esas amacı, donatısız yığma duvarların doğrusal olmayan analizi ile ilgili modelleme tekniklerinin araştırılmasıdır.Yığma yapıların elastik-plastik hesabı, diğer teorik hesap tekniklerinin yanında oldukça pratik olacaktır. Çalışmada, elastik-plastik hesapta kırılma kriteri olarak Drucker-Prager modeli kullanılmıştır. Drucker-Prager kırılma kriterinin ihtiyaç duyduğu malzeme parametreleri kohezyon ve içsel sürtünme açısıdır. Bu tez kapsamında aynı zamanda, anılan malzeme parametrelerinden kohezyon değerleri, içsel sürtünme açısı sabit alınmak suretiyle araştırılmıştır. Bu bağlamda, literatürde yer alan donatısız yığma duvarlar farklı sonlu eleman tipleri, mikro ve makro gibi modelleme teknikleri kullanılarak sonlu elemanlar tekniği ile çözümleme yapılmıştır. Analiz sonuçlar deneysel verilerle karşılaştırılmış, parametrelerin uygunluğu sınanmıştır.

Abstract:
There is huge number of historical masonry structures which is vulnerable to seismic ground motions in Turkey. Catastrophic earthquakes with quite short periods often occur in Turkey. The high seismic vulnerability of historical buildings is due to the mechanical properties of masonry material such as the highly non-linear behavior and very small tensile strength. The main structural component of masonry buildings is the unreinforced masonry (URM) shear walls used as responsible for carrying the lateral loading such as wind and earthquake. As the lack of the experimental data for URM walls in literature, there is a still unresolved aspect in the assessment of the behavior of unreinforced masonry walls under shear and compression and we are still far from efficient numerical procedures in harmony with the results of full scale tests. The main contribution of this study is to present several numerical simulations of URM walls using non-linear finite element analysis (NLFEA).The elasto-plastic analysis of masonry structures refer to simple solutions rather than using complex theoretical models. In this study, Drucker-Prager criterion is selected for the elasto-plastic analyses. The main parameters of Drucker-Prager criterion are cohesion and internal friction angle. This thesis also aims to explore the cohesion parameter while the internal friction angle is kept constant. In this context, URM walls located in the literature are simulated using different finite-element types and modeling techniques such as micro and macro modeling. The results of analysis for micro and macro models are compared with the experimental results.