Yapı sistemlerinin güvenilirlik esaslı performansa bağlı analizi
Reliability based performance analysis of structural systems
Yazar: KASIM ARMAĞAN KORKMAZ
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA DÜZGÜN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Bölümü / Yapı Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez kapsamında yapı sistemlerinin deprem davranışlarının belirlenmesinde kullanılanperformansa bağlı analiz yöntemleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Yapı sistemlerininperformansa bağlı analizlerinde kullanılan doğrusal olmayan analizleri gerçekleştirmekamacıyla betonarme çerçeve sistemler ele alınmış ve doğrusal olmayan analizler buçerçeve sistemler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Doğrusal olmayan artımsal itme analizleri;klasik, uyarlanmış ve enerji esaslı olarak üç şekilde gerçekleştirilmiştir. Klasikyöntemlerde üçgen, dikdörtgen ve parabol yanal yükleme tipleri uygulanmıştır. Akabindeuyarlanmış ve enerji esaslı artımsal itme analizleri yapılmış ve bu analizler, farklı zeminsınıflarından seçilen 120 deprem verisiyle gerçekleştirilen dinamik zaman tanım alanındaanalizlerle karşılaştırılarak artımsal itme analizleri değerlendirilmiştir. Kuvvet esaslı yerdeğiştirme kontrollü yöntemlerden kapasite spektrumu ve yer değiştirme katsayısı yöntemiile performansa bağlı analizler gerçekleştirilmiştir. Ardından doğrudan yer değiştirme veenerji esaslı analizlerden elde edilen sonuçlar sunulmuştur. Bu üç yöntem sonucunda eldeedilen yer değiştirme değerleri, dinamik zaman tanım alanında analiz sonuçlarıylakarşılaştırılarak en iyi sonucun belirlenmesi amaçlanmıştır.Performansa bağlı analiz yöntemlerini desteklemek amacıyla güvenilirlik esaslıperformansa bağlı analizlerin yapılarak daha gerçekçi sonuçlar elde edilmesihedeflenmiştir. Bu amaçla güvenilirlik esaslı performansa bağlı analizlerde mevcutkırılganlık analizlerinin uygulanmasıyla aşılma olasılıklarının verildiği kırılganlık eğrilerielde edilmiştir. Güvenilirlik esaslı performansa bağlı analizde kırılganlık eğrilerinin ikiparametreyle elde edilmesini sağlayan bir yöntem geliştirilmiş ve kırılganlık yüzeyleri eldeedilmiştir. İki parametreyle kırılganlık yüzeylerinin elde edilmesinin ardından simülasyonyöntemlerinin kırılganlık analizlerine uygulanmasıyla ilgili çalışmalar yapılmıştır.Simülasyon ile yapılan analizler sonucunda olasılıklı yoğunluk fonksiyonu ve eklenikyoğunluk fonksiyonu elde edilmiştir. Güvenilirlik esaslı performansa bağlı analizde sismikyük katsayılarının amaç fonksiyonlarıyla optimizasyonun yapılması, optimum yükkatsayılarının elde edilmesi sağlanmıştır.

Abstract:
In this thesis, the performance analysis methods are comparatively evaluated. To realizethe nonlinear analysis, four reinforced frame structures are designed. These structures aretypical reinforced concrete frame systems. The nonlinear analyses of these structures areestablished by pushover and time history analyses. The pushover curves are sketched byperforming classical pushover analysis with rectangular, triangular and IBC distributionsfollowed by adaptive and energy based pushover analyses. The nonlinear dynamic timehistory analyses are done by running 120 earthquake data in different soil type forcomparison of the pushover curves. After performing nonlinear analyses, the performancebased analysis methods are evaluated. The strength-based performance analysis as capacityspectrum method, displacement coefficient method, direct displacement based and energybased analyses methods for performance prediction of structures are evaluated andcompared. The calculated displacements are compared to time history analysis results tomake the best decision.Reliability-based performance analysis is pursued for the same structures. Fragilityanalyses and evaluation of seismic fragility curves are performed. The fragility analysesare based on a probabilistic characterization of the demands and capacity of the framestructures. Fragility analysis is a system reliability analysis with correlated demands andcapacity. A reliability based analysis method is developed for the fragility surfacesdepending on two parameters. Simulation methods are adapted for fragility analysis. Here,simulation based reliability analysis is developed to perform the better fragility analysis.Probability density and cumulative distribution function curves are sketched in reliabilityanalysis. Optimization for seismic load parameters is realized in reliability analysis methodto design structure in the optimum way.