Düşey deprem hareketinin mevcut betonarme yüksek bir bina üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigation of the effectof vertical earthquake motion on a high-rise reinforced concrete building
Yazar: MUKADDER SEVİNÇ YILDIZ
Danışman: DOÇ. DR. İLKER KALKAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK BAŞ
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering
Dizin: Dinamik performans = Dynamic performance ; Kobe depremi = Kobe earthquake ; Kocaeli depremi = Kocaeli earthquake

Özet:
Bu çalışmada, daha önce yapılmış çeşitli akademik çalışmalarda önemli bir değişken olarak ortaya çıkan depremin düşey bileşeninin etkisi, DBYBHY 2007 kurallarına uygun olarak tasarlanmış çok katlı betonarme bir yapı üzerinde incelenmiştir. Zaman-tanım alanında lineer ve lineer olmayan analizler için kullanılacak deprem kayıtlarının seçiminde, düşey ivme /yatay ivme (V/H) oranları dikkate alınmış ve bu kritere göre kayıtlar belirlenmiştir. İlk olarak dikkate alınan depremin iki yatay kaydı yapıya aynı anda etkitilerek analizler yapılmış, ardından analizler yatay ve düşey bileşenler birlikte alınarak tekrarlanmıştır. Yapılan analizlerde, düşey deprem etkisinin taban kesme kuvveti, devrilme momenti ve düşey yer değiştirme değerlerinin önemli oranda arttığı sonucu ortaya çıkmıştır. Dikkate alınan en üst kat yatay yer değiştirme ve burulma açısı değerlerinde ise herhangi bir değişim olmadığı ortaya gözlemlenmiştir. Devrilme momentindeki artış, yapının yapısal elemanlarındaki hasar seviyelerini arttıracağından düşey deprem etkisinin, yapının deprem performansını daha da düşüreceği sonucu elde edilmiştir. Düşey yer değiştirmedeki artışın yapıların dinamik analizlerinde ve tasarımlarında yapılan rijit diyafram kabulünün geçerliliğini yitirmesine sebep olacağı belirlenmiştir. Bu artışlarda en önemli parametrenin V/H oranı olduğu ve deprem süresinin yer değiştirmeleri kayda değer oranlarda etkilemediği görülmüştür. Ancak, deprem süresinin artması ile taşıyıcı elemanlarda oluşan yapısal hasarlar yapının yanal rijitliğini azaltarak yer değiştirmeleri dolaylı olarak arttıracaktır. Yeni inşa edilecek ve mevcut yapıların deprem analizlerinde düşey deprem etkisinin dikkate alınmasının gerekliliği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
This study investigates the earthquake behavior of R/C structures considering the vertical earthquake motion in a comparative manner. For this purpose, linear and non linear time-history analyses of a high-rise R/C structure designed as per DBYBHY 2007 were conducted including and excluding the vertical earthquake motion. Earthquake records used in the analyses were selected based on the ratio of vertical acceleration to horizontal acceleration (V/H). The frequency-domain analyses of the earthquake records were also performed to compare the predominant frequencies of the records and the structure. Based on the time-history analyses results under the earthquake loading with and without the vertical earthquake motion, the value of the overturning moment and the top-story vertical displacement were found to increase slightly when considering the vertical earthquake motion. The base shear force was also affected by this motion; however, its increase was lower compared to the overturning moment and the top-story vertical displacement. The other two parameters, the top-story lateral displacement and the top-story rotation angle, barely changed under H and H+V loadings. Modal damping ratios and their variations in horizontal and vertical directions were also estimated using response acceleration records. No significant change in the horizontal damping ratio was observed whereas the vertical modal damping ratio noticeably increased under H+V loading. The results obtained from this study indicate that the desired structural earthquake performance cannot be provided under H+V loading due to the excessive increase in the overturning moment, and the vertical damping ratio should be estimated considering the vertical earthquake motion.