Yüksek sönümlü kauçuk izolatörlerin rijitleşme özelliğinin sismik izolasyonlu binaların deprem davranışına etkisi
Influence of stiffening characteristics of high damping rubber bearings on the earthquake behavior of seismically isolated buildings
Yazar: HAKAN KURTULUŞ
Danışman: DOÇ. DR. CENK ALHAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Sismik izolasyonlu yapıların taban deplasmanı, göreli kat ötelemeleri ve kat ivmelerini içeren deprem davranışlarının doğru olarak belirlenmesi, yapısal güvenlik ve yapıda mevcut bulunan içeriğin korunması bakımından önem arz etmektedir. Öte yandan, yüksek sönümlü kauçuk izolatörlerden oluşan izolasyon sistemlerine sahip sismik izolasyonlu binaların hesaplanan deprem davranışları, izolatörlerin analitik modellemesiyle doğrudan ilişkilidir. Pratikte yüksek sönümlü kauçuk izolatörler çoğunlukla ikili doğrusal histeretik modeller ile tanımlanmaktadır. Ancak, izolatör deformasyonlarının belirli sınırları aşması durumunda, yüksek sönümlü kauçuk izolatörlere özgü bir davranış olan yanal rijitlikte artış görülmektedir. Bu rijitleşme davranışı, özellikle büyük depremlerde ortaya çıkması muhtemel büyük izolasyon sistemi deplasmanlarının oluşması durumunda önem kazanmakta ve bu tür durumlarda yüksek sönümlü kauçuk izolatörlerin rijitleşme davranışını da göz önüne alan ileri analitik modellerin kullanılması gerekmektedir. Bu tez çalışmasında, yüksek sönümlü kauçuk izolatörlerin modellemesinde rijitleşme davranışının göz önüne alınmasının, bu tür izolatörlerden oluşan izolasyon sistemlerine sahip sismik izolasyonlu yapıların farklı karakteristikteki depremler altındaki davranışlarına etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, rijitleşme davranışını içeren ve içermeyen farklı analitik modeller kullanılarak oluşturulmuş, farklı izolasyon sistemlerine sahip örnek bir sismik izolasyonlu bina farklı tarihi ve sentetik depremlere maruz bırakılmıştır. Yapıların davranış farklılıklarını ortaya koyabilmek için, kat ivmeleri, göreli kat ötelemeleri ve taban deplasmanları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bu tez çalışması sonucunda yakın deprem özelliği gösteren büyük depremler altında rijitleşmeyi göz önüne alan modellemenin sismik izolasyonlu binaların sismik performans hesapları açısından önemi ortaya konmuştur.

Abstract:
Ground displacement of structures with seismic insulation, relative floor shifts and the correct determination of earthquake behaviors containing floor accelerations are of importance for the protection of the structural security and the content existing in the structure. On the other side, the earthquake behavior, calculated for buildings with seismic insulation having insulation systems consisting of highly damped rubber insulators, is directly related to the analytical modelling of insulators. In practice, highly damped rubber insulators are mostly defined with bilinear hysteretic models. However, when insulator deformations exceed certain limits, an increase is seen in lateral rigidity, which is a specific behavior of highly damped rubber insulators. This behavior of rigidity becomes important during the creation of major insulation system displacements, which may arise with especially large magnitude earthquakes. And in such cases, advanced analytical models, considering also the behavior of rigidity of highly damped rubber insulators, have to be used. In this thesis study, investigated have been the effects of taking into consideration the behavior of rigidity in the modelling of highly damped rubber insulators on the behavior of structures with seismic insulations having insulations systems consisting of such insulators under earthquakes with different characteristics. For this purpose, a building structured by using different analytical models containing and non-containing behavior of rigidity, with a sample seismic insulation consisting of different insulation systems has been exposed to different historical and synthetic earthquakes. In order to reveal the discrepancy of behavior of the structures, floor accelerations, the relative floor shifts and ground displacements have been investigated comparatively. Results of this thesis study have revealed the importance in terms of seismic performance calculations of buildings with seismic insulation with reference to the modelling considering rigidity under large magnitude earthquakes with near earthquake feature.