Deprem yükleri altında zemin-yapı etkileşimi

Abstract

ÖZET Depremler neden oldukları maddi kayıplar ve ölümlerin fazlalığı sebebiyle diğer afetlere göre ön plana çıkmaktadır. Depremin neden olduğu dinamik yük etkisi ile zeminden temele aktarılan kuvvetler ile oluşan zemin-yapı etkileşimi hasar riski değerlendirmesindeki en önemli etkendir. Çalışma bölgesi sınırları içerisindeki 24 adet sondaj noktası üzerindeki gerekli laboratuvar çalışmaları yapılarak her bir sondaj noktasına ait sismik parametreler ve zemin mukavemet parametreleri elde edilmiştir. Elde edilen değerler 2.4 km yüzölçümüne sahip çalışma alanı boyunca konturlaması yapılarak ilgili değerlere ait haritalar elde edilmiştir. Çalışma bölgesi sınırlan içerisinde gözönüne alınacak tasarım depremi değerleri, olasılıksal yöntemler ışığında, çalışılan bölgenin etkin deprem kaynaklarına olan uzaklığı, bölgedeki deprem tekrar sayısının dağılımına göre tanımlanmıştır. Zeminin ilgili sondaj noktalarından, tabakalanması elde edilmiş olup, zemine tasarım depremine ait yükler altında gelecek yükleri ana kayadan yüzeye taşıma özellikleri ve zemin tepki spektrumu değerleri elde edilmiştir. Zemin- Yapı etkileşimini tanımlamak üzere çalışma bölgesi sınırları içerisinde hasar seviyeleri farklı binalar seçilerek yapıların taşıyıcı sistem, yapım yılı ve yapım kalitesine göre sınıflayan, hasar tahmin metodolojisi kapsamında değerlendirilmiştir. Bu metod kapsamında tasarım depremi özellikleri altında elde edilen, yapının bulunduğu zemine ait parametreler ile yapıya ait parametreler birlikte değerlendirilerek zemin-yapı etkileşimi tanımlanmıştır. Yerel zemin etkilerinin yapının etkisinde kalacağı deprem yükleri ve depremde hasar görebilme seviyelerine olan etkilerini tanımlamak üzere inceleme konusu yapıların yerel zemin özellikleri arazide elde edilmiş farklı zemin sınıflarına ait parametreler ile değiştirilerek yerel zemin özelliklerinin yapıların etkisinde kalacağı deprem yüklerine ve deprem yüklerinin neden olabileceği hasar görebilme seviyelerine olan etkileri elde edilmiş ve değerlendirilmiştir. XTV

SUMMARY Earthquakes cause huge economic losses and human death and are therefore the most important catastrophes. The most important factor in risk assessment and management of earthquake damage is soil-structure interaction due to loads transferred from the soil to the foundation of the structure during an earthquake. In this study, seismic and soil strength parameters of soils in the 24 boring logs were obtained through laboratory and in situ testing. The values obtained were interpolated in the 2.4 km2 area and maps related to these parameters were obtained. Design earthquake parameters in the study area were calculated by statistical methods using the distance from the earthquake source and number of earthquakes in the region. Stratification of the subsurface was obtained. How the earthquake loads were transferred from the bedrock to surface and soil response spectra were found. In order to account for soil-structure interaction, a number of buildings which were damaged in the 1999 earthquake were chosen and analyzed for damage prediction according to a system which accounted for structural type, year built and quality. In this method, soil-structure interaction is defined by parameters of foundation soil related to design earthquake and parameters related to the structure. A parametric study was made by using different kinds of soil parameters obtained in different boring logs for the structures chosen and therefore effects of soils on level of damages were obtained. XV