Sismik izolasyonlu binalardaki doğrusal olmayan sıvı viskoz sönümleyicilerin yakın depremlere karşı etkinliği
Effectiveness of non-linear fluid viscous dampers in seismically isolated buildings against near-field earthquakes
Yazar: ELİF GÜLER
Danışman: DOÇ. DR. CENK ALHAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Depreme karşı dayanıklı tasarım yöntemlerinden biri olarak tüm dünyada ve Türkiye'de kabul görmüş olan sismik izolasyon teknolojisinin uzak kaynaklı ve yüksek frekanslı depremlere karşı etkinliği deneysel ve nümerik araştırmalar ile ortaya konmuştur. Ancak, temel ile kolonlar arasına yerleştirilen ve düşük rijitliğe sahip izolatörler sayesinde doğal periyotları uzatılan sismik izolasyonlu binaların güvenliğini yakın kaynaklı depremler tehdit etmektedir. Uzun periyoda ve yüksek genliğe sahip hız pulsları içeren, fay hattına yakın mesafelerdeki deprem kayıtlarının büyük izolasyon sistemi deplasmanlarına ve dolayısıyla izolatörlerin yırtılmasına veya burkulmasına sebebiyet verebilecek karakterde olduğu yapılan güncel çalışmalardan anlaşılmaktadır. Bu durumda, yakın kaynaklı depremlere karşı ilave sönümleyicilerin kullanılması bir çözüm önerisi olarak gündeme gelmiştir. Bu kapsamda, literatürdeki mevcut çalışmalarda, önceki araştırmacılar tarafından doğrusal viskoz sönümleyiciler incelenmiş ve bu sönümleyicilerin izolatör deplasmanlarını yakın depremler altında sınırladıkları ortaya konmuştur. Bu tez kapsamında ise, sismik izolasyon sisteminde doğrusal olmayan davranış gösteren sıvı viskoz sönümleyicilerin kullanılmasının, sismik izolasyonlu binaların yakın ve uzak kaynaklı depremler altındaki performansına olan etkisi araştırılmıştır. Doğrusal olmayan sıvı viskoz sönümleyicilerin izolatör deplasmanlarını azaltmadaki etkinliği ile kat ivmeleri, göreli kat ötelemeleri, yapısal kesme kuvvetleri ve taban kesme kuvvetleri üzerindeki etkileri doğrusal viskoz sönümleyicilerle karşılaştırmalı olarak örnek bir sismik izolasyonlu bina modeli üzerinde, kullanılan tarihi ve sentetik deprem kayıtları ile incelenmiştir.

Abstract:
Seismic isolation technology is an accepted earthquake resistant design method in Turkey and in the World and its effectiveness against high frequency far fault earthquakes is proven by numerical and experimental studies. However, the near fault earthquakes threaten the safety of seismically isolated buildings, whose natural periods are lengthened via low stiffness-isolators, placed between the columns and the base. Current studies show that the near fault earthquake records including long period high amplitude velocity pulses bear characteristics that can cause large isolation system displacements which then may cause buckling or rupture of isolators. In such cases, the use of supplemental dampers against the near fault earthquakes has been proposed as a solution. In this context, in the previous studies, linear viscous dampers were investigated by researchers and it was shown that these dampers limit the isolator displacements under near fault earthquakes. In the scope of this thesis, the effect of using nonlinear viscous dampers in seismic isolation systems on the performance of seismically isolated buildings subjected to near and far fault ground motions is investigated. The effectiveness of nonlinear viscous dampers on reducing isolator displacements and its effects on the floor accelerations, story drift ratios, structural shears and base shears are investigated in comparison with linear viscous dampers in the context of a seismically isolated building model via time history analysis under historical and synthetic earthquake records.