Çevrimsel davranışta rijitlik azalmasının depremdavranışına etkisi
Effects of cyclic stiffness degradation onseismic response
Yazar: RAMAZAN AYDIN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ CENK AKSOYLAR
Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Betonarme elamanlarda rijitlik azalmasının ana sebepleri arasında, çatlak oluşumları,
aderans kayıpları, korozyon ve korozyon kaynaklı çatlaklar ve benzerleri gösterilebilir. Yapı
elemanları, rijitlik ve dayanım azalmasına, özellikle elastik ötesi bölgeye geçtiklerinde
maruz kalırlar. Yer değiştirmenin büyüklüğü veya çevrim sayısının artmasıyla daha etkili
hale geleceğinden, deprem halinde yapı performansında önemli değişikliklere neden
olabilmektedir.
Yapıların deprem yükleri altında davranışlarının, sayısal analizlerle gerçekçi biçimde
belirlenmesi için yapıların ve yapı elemanlarının elastik ötesi davranışlarının gerçekçi
biçimde modellenmesi gerekmektedir. Bu bağlamda elastik ötesi bölgede çevrimsel
davranışta gerçekleşen, rijitlik ve dayanım azalmalarının hesaplara dahil edilmesiyle,
yapının deprem davranışının daha gerçekçi bir şekilde temsil edileceği düşünülmektedir.
Bu doğrultuda rijitlik azalması göstermeyen modeller kullanarak tasarlanan sabit
süneklik kapasiteli tek serbestlik dereceli sistemlerin, rijitlik azalması göstermeleri
durumunda sistemlerin süneklik istemlerinde oluşacak değişiklikler parametrik olarak
incelenmiştir. İnceleme parametresi olarak dört farklı pekleşme oranı, yirmi farklı doğal
titreşim periyodu, dört farklı tasarım süneklik kapasitesi ve on beş farklı artımsal dinamik
analiz katsayısı seçilmiştir. Analizler 56 farklı deprem kaydı kullanılarak
gerçekleştirilmiştir. Tasarım aşamasında 268800 adet, parametrik inceleme aşamasında ise
537600 adet olmak üzere toplamda 806400 adet elastik ötesi doğrusal olamayan dinamik
analiz gerçekleştirilmiştir. Tüm analizler Microsoft Excel platformunda hazırlanan
yazılımlarla gerçekleştirilmiştir.
Elde edilen sonuçlar genel olarak değerlendirildiğinde, rijitlik azalmasının yapıların
süneklik istemlerinde belirli oranlarda değişiklikler meydana getirdiği görülmüştür.
Özellikle periyot değerinin azalmasıyla ve tasarım süneklik kapasitesinin artmasıyla belirli
deprem seviyelerinde, rijitlik azalmasının önemli oranda sonuçları etkilediği görülmüştür.

Abstract:
Crack formations, adherence losses, cracks caused by corrosion, and corrosion can
be shown among the main reasons for the stiffness degradation in reinforced concrete
elements. Structural members are exposed to cyclic stiffness and strength degradation, especially
when they cross the elastic zone. The effect of the stiffness reduction becomes more
effective with increasing the size of the displacement and the number of cycles. Therefore,
in case of an earthquake, it can cause significant changes in building performance.
To realistically determine the behaviors of structures under earthquake loads by
numerical analysis, it is necessary to model the inelastic behavior of structures and
structural members. In this context, it is thought that the earthquake behavior of the structure
will be represented more realistically, by including the cyclic stiffness and strength degradation in cyclical behavior in the inelastic region.
In this study, the changes in the ductility demands are investigated parametrically
on single degree of freedom systems. Four different hardening ratios, twenty different natural periods, four different design ductility capacity, and fifteen different incremental dynamic analysis coefficients are selected as the investigation parameters. Analyzes were performed using 56 different earthquake records. A total of 806400 non-linear dynamic analyses were performed, 268800 of which were in the design phase, and 537600 of them in the parametric analysis phase. All analysis was performed with Microsoft EXCEL Platforms using Visual Basic Extension.
In the conclusion part, it was seen that the cyclic stiffness degradation caused certain changes
in the ductility demands of the structures. Especially with decreasing periods and
increasing design ductility capacities, it was observed that the stiffness decrease significantly affected the results.