Taban yalıtımlı binalarda taban yalıtım sistemi ve üstyapının ayrık deprem analizi
Uncoupled earthquake analysis of the seismic isolation system and the superstructure in base-isolated buildings
Yazar: BURAK YILMAZ
Danışman: PROF. DR. CENK ALHAN
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Yapıların depremlerin olumsuz etkilerine karşı korunmalarında gelişmiş bir teknoloji olan taban yalıtımının kullanımı hem Türkiye'de hem de dünyada giderek artmaktadır. Taban yalıtımlı binaların taban yalıtım sistemlerinde doğrusal olmayan histeretik davranış gösteren yalıtım elemanları kullanılmakta olup, hem dünyadaki pratik uygulamalarda hem de diğer yürürlükteki deprem yönetmeliklerinde olduğu gibi, Türk Bina Deprem Yönetmeliği'nde (2018) bu tür binaların deprem analizlerinin gerçek veya üretilmiş deprem kayıtlarının kullanıldığı zaman tanım alanında analiz yöntemi ile yapılması prensibi benimsenmiştir. Ancak, taban yalıtım sistemi ile üstyapının bütünleşik modelinin kullanıldığı bu analizler uzun ve zahmetli olup tasarım süresini uzatabilmektedir. Bu tez çalışmasında, üstyapı ön tasarımını hızlandıracak ve izolasyon sistemi ön tasarımı için hızlı analiz sonuçları verecek basitleştirilmiş bir analiz yöntemi olarak taban yalıtım sistemi ve üstyapının ayrık modelleri üzerinde ayrık deprem analizlerinin yapılması önerilmektedir. Buna göre, öncelikle taban yalıtım sisteminin zaman tanım alanında analizi, üzerinde detaylı üstyapı modeli olmadan gerçekleştirilmekte olup bu analiz sonucunda elde edilecek tepki spektrumu kullanılarak da taban ankastre olarak modellenecek olan üstyapının spektral analizi gerçekleştirilmektedir. Önerilen bu yaklaşık yönteme Yöntem B adı verilmiştir. Tez kapsamında Yöntem B'nin etkinliğinin irdelenebilmesi amacı ile iki yöntem daha ele alınmıştır. Taban yalıtımlı binaların nihai tasarımları için kullanılan ve gerçek durumu yansıtan ortak modelin doğrusal olmayan zaman tanım alanı analizlerinin yapıldığı yöntem, Yöntem A olarak isimlendirilmiştir. Pratik uygulamalarda mevcut durumda kullanılan ve sadece üstyapının taban ankastre modelinin kullanıldığı yönteme ise Yöntem C ismi verilmiştir. Yapılan parametrik analizlerle bu tez kapsamında önerilen Yöntem B'nin, etkinliği diğer iki yönteme göre karşılaştırmalı olarak ortaya konmuştur.

Abstract:
Use of base isolation, which is an advanced technology for protecting structures from harmful effects of earthquakes, is increasing both in Turkey and globally. Isolation elements exhibiting non-linear hysteretic behavior are used in base isolation systems of base-isolated buildings and, as in other practical applications and current earthquake regulations, the new Turkish Building Earthquake Code also adopted the principle of analyzing such buildings in time domain by making use of real or synthetic eathquake records. However, these analyses where integrated model of base isolation system and superstructure used are long and laborious and can extend design time of superstructure. In this thesis, a simplified analysis method, which will accelerate the superstructure and isolation system preliminary design, is proposed to perform uncoupled earthquake analysis of base isolation system and superstructure. Accordingly, first, the time history analysis of the base isolation system is carried out without a detailed superstructure model and the spectral analysis of the superstructure is realized by using the response spectrum obtained as a result of this analysis. This proposed approximate method is called Method B. Within the scope of the thesis, two other methods were considered to examine the effectiveness of Method B. The method, used for the final design of base isolated buildings and non-linear time history analysis of the common model reflecting the real situation, is called Method A. In practice, the method used in the present case and using only the fixed model of the superstructure is called Method C. The effectiveness of this proposed method has been compared with the other two methods by parametric analyses.