Düşey kazıklı betonarme iskelelerin deprem performanslarının ve hasar olasılık eğrilerinin belirlenmesi
Estimation of the seismic performance and fragility curves of the vertical pile-supported reinforcement concrete wharf structures
Yazar: FATİH KIRMIZIDAĞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUZAFFER BÖREKÇİ ; DOÇ. DR. BURAK AYDOĞAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme kiriş = Reinforced concrete beam ; Deprem performansı = Earthquake performance ; Hasar analizi = Damage analysis ; Performans analizi = Performance analysis ; İskeleler = Piers

Özet:
Ticari faaliyetler ile ulaşım ve lojistikteki önemi göz önüne alındığında, kıyı-liman yapılarının yıkıcı bir deprem sonrası hasar görmeyerek işletmeye devam edebilmeleri büyük önem arz etmektedir. Bu sebeple, ülkemizdeki kıyı-liman yapılarının depreme dayanıklı olarak tasarlanmasında ve mevcut kıyı ve liman yapılarının deprem güvenilirliklerinin belirlenmesinde kullanılmak üzere 2021 yılında Türkiye Kıyı ve Liman Yapıları Deprem Yönetmeliği (TKLYDY) yürürlüğe girmiştir. Bu çalışmanın amacı, AYGM (2016) teknik tasarım yönetmeliğine göre tasarlanmış ve görece daha düşük süneklikli mevcut iki adet betonarme düşey kazıklı iskele yapısının TKLYDY 2021 esaslarına göre deprem performanslarının belirlenmesi ve aynı zamanda TKLYDY 2021'de tanımlanan hasar seviyelerini aşma olasılıklarını gösteren hasar olasılık eğrilerinin oluşturulmasıdır. Bu amaçla SAP2000 analiz programı kullanılarak kazık-yapı-zemin arasındaki kinematik ve eylemsizlik etkileşimleri dikkate alınarak doğrusal olmayan bir analitik model hazırlanmıştır. Kinematik etkileşim ve eylemsizlik etkileşim sonuçları deprem yönetmeliğinin uygun gördüğü şekilde süperpoze edilmiştir. Analitik modelde betonarme kazık elemanlarının zemin ile olan etkileşimi doğrusal olmayan zemin yayları kullanılarak modellenmiştir. Analitik modelde yapının doğrusal olmayan davranışı, kazıklara yığılı plastik mafsallar tanımlanarak sağlanmıştır. 11 farklı yer hareketi kaydı çifti kullanılarak zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler yapılmış ve TKLYDY 2021 esaslarına göre her iki iskelenin de deprem performansları belirlenmiştir. TKLYDY 2021'de ön görülen tasarım depremi şiddetini sağlamak adına tüm depremler tasarım spektrumuna ölçeklenmiştir. Bunlara ek olarak, TKLYDY 2021'deki farklı hasar sınırlarını temsil eden göreli öteleme değerleri bulunarak, çeşitli Sde değerlerine ölçeklenmiş deprem kayıtları ile hasar olasılık eğrileri oluşturulmuştur. Böylelikle, yürürlükteki kıyı-liman yapıları tasarım yönetmeliğine göre tasarlanmış bir iskelenin ve uygun tasarım ve imalat hizmeti almamış bir iskelenin, yürürlüğe yeni giren ve kıyı-liman yapılarının deprem güvenilirliğini belirleyen bir yönetmeliğe göre deprem davranışları belirlenmiştir.

Abstract:
Considering its importance in commercial activities, transportation, and logistics, it is of great importance that coastal-port structures should continue to operate without damage after a devastating earthquake. Therefore, Turkish Coastal and Harbor Structures Earthquake Code (TCHSEC) has been released in 2021 to be used to design earthquake-resistant coastal-port structures in Turkey and to determine the earthquake reliability of existing coastal-port structures. The purpose of this study is to determine the seismic performances of two existing RC vertical pile-supported wharf structures according to TCHSEC 2021 and to comprise fragility curves showing the probability of exceeding the damage levels defined in the earthquake code. One of the wharves has been designed according to the technical design code of the Ministry of Transport and the other one has a lack of design and construction process which is relatively brittle. The structures have been modeled in the SAP2000 analysis program and nonlinear time history analyses have been performed by considering both the kinematic and inertia interactions between the pile-structure-soil. The nonlinearity has been satisfied by placing the lumped plastic hinges on the piles. Besides, the interaction of the RC piles with the soil is modeled using non-linear soil springs. 11 different ground motion record pairs have been considered in nonlinear time history analyses, and all records have been scaled to the design spectrum to satisfy the earthquake intensity considered by TCHSEC 2021. The seismic performance of the considered wharves has been estimated according to TCHSEC 2021 and also fragility curves have been determined by scaling the ground motions to the specific elastic spectral displacements. The drift of piles has been selected as the damage parameter for each damage state defined in TCHSEC 2021. Thus, the seismic performance of properly and improperly designed wharves has been estimated according to TCHSEC (2021).