Deprem tepki spektrumlarının elde edilmesi

Abstract

Depreme dayanıklı yapı tasarımı ve mevcut yapı üzerinde etkisi önemli olan hususlar yeteri kadar dayanım, süneklik ve rijitliğidir. Bu hususların yapıların depreme karşı güvenli olması için bunların yapıya kazandırılması gerekir. Bu nedenle yapıların yeteri kadar depreme karşı güvenli olması için dayanım azaltma faktörü, süneklik ve periyot ilişkisi son derece önemli bir yer tutmaktadır. Bu ilişki yapının periyodu, kuvvetli yer hareketinin özelliklerine ve çevrimsel davranış modeline bağlıdır. Bu çalışmada depreme dayanıklı yapı tasarımında önemli olan tepki spektrumlarının farklı kuvvetli yer hareketleri etkisi altında bir dinamik analiz yöntemi kullanılarak ve elastoplastik çevrimsel davranış modeli kullanılarak depremin tek dereceli serbestlik sistem üzerinde etkisi incelenmiştir. Bu nedenle öncelikli olarak 22 kuvvetli yer hareketi ortalama kayma dalga hızı Vs30 zemin tipleri (180≤Vs≤360) yumuşak zemin ve 360≤Vs≤760) sert zemin olarak gruplandırılmıştır. Tepki spektrumlarının belirlenmesi için matlab programı kullanılmış ve farklı sabit sünekliklerde 1,2,4,8 ve farklı sönüm oranlarına 0.02, 0.05, 0.1 bağlı olarak Elastik ötesi dayanım, ivme, hız ve yer değiştirme spektrumları belirlenmiştir. Bu sabit süneklik değerleriyle tanımlanan elastoplastik davranış modeli sistemlerde, dayanım azaltma faktörü ile periyot arasındaki ilişki belirlenmiş ve belirlenen bu ilişkinin ortalama R μ- μ -T spektrumu çizilmiş, mevcut R μ- μ -T tasarım spektrumlarıyla karşılaştırılmıştır.

The deformation of the structures into their inelastic range during strong ground motion is important in earthquake engineering. Modern seismic codes include Performance-based seismic design methodology which requires from the structures to resist inelastic deformations. In this study, Ductility reduction factors (Rµ-µ-T relations), which is important in the design of earthquake resistant structures, are developed using Turkish Strong Ground Motion Records. Based on nonlinear time-history for an SDOF system; the effects of site conditions, structural period, level of ductility, damping on Rµ-µ-T relations are investigated. Elastoplastic hysteresis models are used to generate response spectra for 22 earthquakes with a moment magnitude Mw ≥ 5. Depending on the Vs30 values, the soil type is classified as soft soil (180 ≤Vs≤ 360) and stiff soil (360 ≤Vs≤ 760) in the research. The displacement ductility ratios (µ) were taken as 1, 2, 4, 8. The curve corresponding to a ductility 1 means elastic spectra. The response was computed for 3 damping ratios such as 0.02, 0.05, 0.10. Though the ductility demand and yield strength reduction factor differ greatly for given ranges of natural period (T), they take close values for systems for periods T ≥1. As a result, the approximate expressions of Rµ-µ-T relations in terms of site conditions, structural period and ductility ratio are proposed.