Sönümün sismik taban izolasyonu ve sönümleyicilerin kullanıldığı binaların deprem performansına etkisi
Effect of damping on the seismic performance of seismic-base-isolated buildings equipped with dampers
Yazar: FURKAN ŞAHİN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CENK ALHAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering

Özet:
Yıkıcı depremler her yıl yurdumuzda ve dünyada büyük can ve mal kayıplarına sebep olmaktadırlar. Özellikle, deprem sırasında ve sonrasında işlevini sürdürmesi hayati önem taşıyan; hastane, laboratuvar, veri toplama merkezi gibi stratejik öneme sahip yapıların işlevinin kesintiye uğramamaları için, bu yapılarda bulunan titreşime karşı duyarlı hassas cihazların deprem titreşimlerinden kesinlikle korunmaları gerekmektedir. Bu amaçla sismik taban izolasyonu ve ek sönümleyicilerin kullanılması bu tür stratejik binaların tasarımında etkin bir yöntem olabilir. Bu tezde, seçilen üç ve beş katlı prototip yapıların hassas cihazlara hasar verebilecek kat ivmelerinin sismik izolasyon yöntemi kullanılarak ve üst yapının ek sönümleyiciler ile enerji yutma kapasitesinin de arttırılmasıyla ne derece azaltılabileceği incelenmiştir. Bu kapsamda, farklı deprem etkileri altında, lineer ve lineer olmayan izolasyon sistemlerine sahip yapılarda kat yüksekliği boyunca kat ivmelerinin nasıl dağıldığını incelemek; izolasyon sisteminin sönüm oranındaki artışın kat ivmelerini hangi seviyeye kadar azaltabileceğini belirleyebilmek ve temel sönümleyicileri yerine üst yapıda ek sönümleyicilerin kullanılmasıyla kat ivmelerinin daha fazla azaltılıp azaltılamayacağının ve hangi seviyeye kadar azaltabileceğinin anlaşılması için zaman tanım alanında lineer ve lineer olmayan toplam 340 analiz yapılmıştır. Analizlerde 1940 El Centro, 1952 Taft, 1995 Kobe, 1989 Loma Prieta ve 1994 Sylmar Depremleri kullanılmış ve yapılar aynı anda iki yönlü (Doğu-Batı ve Kuzey-Güney) olarak zaman tanım alanında analiz edilmiştir. Çalışmada göz önüne alınan parametreler arasında izolasyon sönümü, üst yapı sönümü, izolasyon periyodu ve lineer ve lineer olmayan farklı izolasyon sistemleri bulunmaktadır. Analiz sonuçları taban ankastre yapıların analiz sonuçları ile karşılaştırmalı olarak sunulmuştur

Abstract:
Each year destructive earthquakes cause extensive damage and loss of human life in Turkey and around the globe. Vibration-sensitive equipment housed in strategically critical facilities, which has to function during and right after the earthquakes, such as hospitals, laboratories, and data collection centers should particularly be protected from the hazardous effects of earthquakes. Use of seismic isolation and passive dampers could be an effective method in protecting such strategically important buildings. In this thesis, three and five story prototype structures are analyzed in order to examine to what extent the floor accelerations, which may cause harm to vibration-sensitive equipment, could be reduced via use of seismic isolation and passive dampers in the superstructure. In this context, a total of 340 linear and nonlinear time history analyses are performed under different earthquake excitations in an effort to understand how the floor accelerations are distributed along the height of seismically isolated structures; to what levels the floor accelerations can be reduced by increasing the damping in the isolation system; and whether the floor accelerations can be reduced further by using passive dampers in the superstructure instead of using passive dampers at the isolation level. In the bi-directional time history analyses North-South and East-West components of the 1940 El Centro, the 1952 Taft, the 1995 Kobe, the 1989 Loma Prieta, and the 1994 Sylmar eartquakes are used. The parameters that are taken into account in this study include isolation damping, isolation period, superstructure damping, and different types of linear and nonlinear isolation systems. The results are presented in comparison to fixed-base structures.