Binaların deprem performansının belirlenmesi için yönlü modal birleştirme ve enerji esaslı yer değiştirmeye dayalı bir artımsal itme analiz yöntemi

Abstract

Yapıların deprem güvenliğinin belirlenmesi son yıllara meydana gelen yıkıcı depremlerden sonra önemli bir konu haline gelmiştir. Bu alanda pek çok çalışma yapılmış ve araştırma sonuçları yönetmeliklerde yer almaya başlamıştır. Bu tez kapsamında, yapıların deprem performansının belirlenmesinde yüksek mod etkilerini dikkate almak amacıyla yönlü modal birleştirme ve enerji esaslı yeni bir artımsal itme analiz yöntemi geliştirilmiştir. Yöntemde, yapının deprem sırasındaki davranışının daha gerçekçi belirlenmesi için yapının elastik ötesi davranışa geçtikten sonra her bir ardışık plastik mafsal oluşum adımında, plastik mafsallarda tüketilen plastik enerjilerin toplanması ile hesaplanan yapının toplam plastik enerjisi dikkate alınmıştır. Analizdeki her bir hesap adımındaki yapısal tepkiler, o adımdaki modlara bağlı hesaplanan modal büyüklükler dikkate alınarak, karelerinin toplamının karekökü yönteminin bu tez kapsamında geliştirilen özel bir şekli olan yönlü modal birleştirme kuralı ile bulunmaktadır. Buna bağlı olarak yapının deprem performansının belirlenmesinde kullanılacak yapı plastik enerji kapasite eğrisinin oluşturulması amaçlanmıştır. Seçilen örnek betonarme yapıların, klasik artımsal itme analizi yöntemleri ve geliştirilen yöntemle analizleri yapılmış, elde edilen sonuçlar zaman tanım alanında analiz sonuçları ile karşılaştırılarak geliştirilen yöntem ile ilgili irdelemeler yapılmıştır. After recent catastrophic earthquakes, evaluation of the earthquake safety of existing buildings becomes an important issue. In this research area, many studies are conducted and results obtained from these studies are started to include in earthquake codes. In the present thesis, for considering higher modal effects, a new directed modal combination and energy based pushover analysis method is developed. In this method, total plastic energy consumption of structure is obtained after beginning the inelastic behavior by summing plastic energy consumed at each plastic hinge for each consecutive plastic hinge formation steps. Structural responses for each computation steps are calculated by the special form of square root of the sum of the squares rule, which is developed in this thesis by considering instantaneous modal quantities. Following these calculations, it is aimed to construct structural plastic energy capacity curve for determining earthquake performance of a structure. In the examples, designed reinforced concrete buildings are analyzed by traditional pushover analysis procedures and the proposed procedure and obtained results are compared with the nonlinear time history analysis.