Sismik yükler altında zemin kazık yapı etkileşiminin incelenmesi
Soil-pile-structure interaction under seismic loads
Yazar: CEMRE CENAN CİVCİK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ERGENOKON SELÇUK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Yapısal analizlerde kullanılnan ivme spektrumlarının, çeşitli yönetmeliklerde (TBDY, Eurocode, ASCE) nasıl elde edileceği belirtilmektedir. İvme spektrumları, inceleme alanının koordinatlarına, deprem düzeyine ve zemin sınıfına göre belirlenen yerel zemin etki sayıları gibi değerler ile hesaplanabilmektedir. Farklı zemin koşullarında projeye özgü zemin davranış analizleri yapılarak ivme spektrumları oluşturulabilmektedir. Bu kapsamda ivme spektrumlarındaki periyot ve ivme değerlerinde değişimler oluşabilmektedir.İvme spektrumlarının yapısal analizlerde elde edilmesi ve bu spektrumların zemin koşullarına, serbest sahada, yapı mevcutken ve kazıklı yapı tasarımındaki değişimin inclelenmesi amacıyla analizler gerçekleştirilmiştir.
Bu tez kapsamında serbest saha, yapı-zemin etkileşimi ve yapı-kazık-zemin etkileşimi konuları ele alınarak tepki spektrumlarındaki değişimler incelenmiştir. İnceleme süreci, ilk olarak 2 boyutlu analizler için 1 boyutlu Deepsoil ve 2 boyutlu Plaxis analizleri gerçekleştirilerek başlamıştır. Bu analizlerde model sınırları, genişlikleri ve zemin parametreleri belirlenmiştir. Serbest saha için yapılan analizler, kontrol model olarak kullanılmıştır. Ardından, yapı ve zemin arasındaki etkileşimi değerlendirmek için yalnızca Zemin yapı analizi yapılmıştır. Son aşamada ise, kazıklı yapının olduğu zemin kazık yapıetkileşim analizi gerçekleştirilmiştir. Bu aşamada yapı-kazık-zemin etkileşimi detaylı bir şekilde incelenmiş ve yapı için ivme spektrumlarındaki değişimler belirlenmiştir.
Bu analizler, yapıların ivme spektrumları üzerindeki değişimleri anlamak ve zemin-kazık-yapı etkileşiminin bu değişimlere olan etkilerini belirlemek için kapsamlı bir temel oluşturmuştur. Elde edilen bulgular, mühendislik uygulamalarında daha hassas ve yerel parametrelere dayalı kararlar alınmasına yönelik önemli bilgiler sağlamaktadır. Bu tez, yapısal tasarımlarda ve deprem dayanıklılık analizlerinde daha etkili ve güvenli çözümler geliştirme amacını taşımaktadır.

Abstract:
Acceleration spectra used in structural analyses are specified in various regulations (TBDY, Eurocode, ASCE). These spectra can be calculated using values such as local ground effect numbers determined based on the coordinates of the investigation area, earthquake level, and soil class. Acceleration spectra can be generated by performing project-specific soil behavior analyses under different soil conditions. In this context, changes may occur in the period and acceleration values within the acceleration spectra. Analyses were conducted to obtain acceleration spectra in structural analyses and to examine how these spectra change according to soil conditions, both in the free field and in the presence of structures, as well as in pile structure designs.
Within the scope of this thesis, the goal is to analyze the changes in period-spectral acceleration spectra. These changes in acceleration spectra for the structure are analyzed by considering the free field, structure-soil interaction, and structure-pile-soil interaction. The investigation process began by performing 1-D Deepsoil and 2-D Plaxis analyses for 2-D analyses. In these analyses, model boundaries, widths, and soil parameters were determined.
The analyses conducted for the free field were used as a basic reference point. Subsequently, a structure-only soil analysis was performed to evaluate the interaction between the soil and the structure. In the last stage, a soil-pile-structure analysis with a piled structure was conducted. At this stage, the soil-pile-structure interaction was analyzed in detail, and the changes in the acceleration spectra for the structure were determined.
This study provides an important understanding of how acceleration spectra can change for a given structure under different soil conditions. The results obtained will contribute to making more precise decisions based on local parameters in engineering designs and structural safety analyses.
These analyses provide a comprehensive basis for understanding the variations in the acceleration spectra of structures and determining the effects of structure-pile-soil interaction on these variations. The findings offer important information for making more precise and localized decisions in engineering applications. This thesis aims to develop more effective and safer solutions in structural design and earthquake resilience analyses.