Seismic evaluation of pile groups

Abstract

ÖZET Ülkenin çoğu bölgesinde, derin temellerin dizaynında, sismik yatay kuvvetleri göz önünde bulundurmak bir zorunluluktur, özellikle, zemin sıvılaşması kazıklı temellere etkiyen yatay yüklerin arasında en önemlisidir. Bu yüzden ilk bölümde, kazıklı temellerin sismik hesabı yapılırken, öncelikle söz konusu bölgenin sıvılaşma potansiyeli hesaplandı. Zemin sıvılaşma potansiyelinin hesabı, son derece kompleks ve çok fazla bilinmeyene dayalı olduğu için (Örn. Depremin büyüklüğü, episantıra olan uzaklığı, pik ivme değeri, zemin tabakalarının kalınlığı ve depremin süresi vs.) potansiyel analiz hesaplarının tamamına yakım geçmiş büyük depremlerin istatistiksel verilerini baz alan ampirik formüllere dayalıdır. O yüzden, bu çalışmada öncelikle sıvılaşma potansiyel analizi yapıldı. İkinci olarak, sıvılaşmadan mütevelli yatay sürülmenin kazıklar üzerindeki etkisi araştırıldı. Bu analizleri uygulamak üzere seçilen model yapı hakkında verilen özet bir bilgiden sonra, hem altyapının (kazıklar) hem de üst yapının kapasite hesaplarına geçildi. Daha sonra, zemin, kazıklar ve üst yapı birlikte SAP2000 yapısal analiz programında modellendi. Yatay sürülme, Türkiye Deprem Yönetmeliği'ne göre spektral analiz ve zaman- tanım aralığında çözüm metotlarına dayalı olarak, yapı üç farklı analiz yöntemiyle çözümlendi. Son olarak bu sonuçlar, en kritik kesitler için değerlendirildi ve analiz yöntemlerinin kazıklı bina çözümleri için detaylı bir karşılaştırılması elde edilmiş oldu. Bu çalışmada ayrıca, faya yakın bölgelerde TDY-98'e göre spektral analiz yaparken dikkat edilmesi gereken hususlar değerlendirildi. m

ABSTRACT In certain regions of the country, designing deep foundations to withstand seismic loading is a reality. Seismic loading of structures and foundations reach a critical state as the laterally applied force increases. Especially liquefaction is the major effect on laterally loaded piles. So firstly, the liquefaction potential of the site has been evaluated to make the best seismic assessment, as studied in the following chapter. Since, liquefaction potential analysis is highly complex and is based on numerous variables such as moment magnitude, epicentrical distance, PGA, thickness of soil layers, overburden pressure and duration of motion etcetera. Most of the potential analysis methods are empirically based on the statistical measurements of known past earthquakes. Thus, firstly the liquefaction potential analysis of the site is evaluated by means of these methods. Secondly, the effects of liquefaction-induced lateral spreading on piles have been studied. Then, after a brief information is given about the structure, which is chosen as the model, the capacity estimations of the piles and the superstructure are acquired. Then soil, piles and the superstructure are modeled together in the SAP2000 computer program. Liquefaction-induced lateral spreading, spectral analysis (for TSC-98) and non-linear time-history analysis, with three different earthquake records (two of them are simulated), are examined. Finally, the results of the most critically forced structural elements are illustrated and then compared both by the structural capacity and between the different methods of solutions used. This study also gives a general knowledge about the sufficiency of the Turkish Seismic Code for buildings within the vicinity of an active fault line. 11