Seismic performance evaluation of reinforced concrete structures considering the influence of variation of ground motion

Abstract

Türkiye, geçmiş depremlerden önemli ölçüde zarar görmüş, sismik olarak aktif bir bölgedir. Bu çalışma, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'e göre betonarme yapıların farklı deprem kayıt setleri etkisi altında yapısal performansını değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Bu çalışmada, Türkiye'nin doğusunda bulunan mevcut bir betonarme yapının deprem yükleri etkisi altındaki davranışı incelenmiştir. İncelemeye esas olan mevcut yapının döşeme sistemi kirişli plak olup deprem yüklerinin tamamı betonarme çerçeveler ile karşılanmaktadır. Mevcut yapı fuar merkezi olarak kullanılmaktadır. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'e göre `İnsanların kısa süreli ve yoğun olarak bulunduğu binalar` kategorisindedir. Olası deprem yükleri etkisinde mevcut taşıyıcı sistemin Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği'nde belirlenen minimum performans seviyesi olan Kontrollü Hasar performans seviyesini sağlaması gerekmektedir. Betonarme yapının yapısal davranışı, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'de verilen yer hareketi seviyeleri ile uyumlu yapay, sentetik ve gerçek depremler altında simule edilerek, performansı değerlendirilmiştir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği'nde, 475 yıllık bir geri dönüş periyoduna sahip, 50 yılda aşılma olasılığı yüzde 10 olan DD-2 deprem yer hareketi düzeyi için değerlendirmeler yapılmıştır. Mevcut betonarme yapının yapısal davranışının belirlenmesi için hazırlanan sonlu eleman esaslı hesap modelleri, zaman tanım alanında doğrusal olmayan hesap yöntemi kullanılarak farklı yer hareketi veri setleri için çözülmüştür. Hazırlanan tüm matematiksel modeller; taşıyıcı sistem elemanlarının hasar dağılımları, taban kesme kuvvetleri ve göreli kat ötelemeleri açısından karşılaştırılmıştır.

Turkey is a seismically active region that has suffered significant damages from past earthquakes. The aim of this study is to evaluate the structural performance of reinforced concrete structures according to the Turkish Building Seismic Code 2018 using different ground motion data sets. In this study, the seismic behavior of an existing reinforced concrete structure located in the east of Turkey is evaluated. The case study of the existing reinforced concrete structure is used as an exhibition center. According to the Turkish Building Seismic Code 2018, the structure is considered as a `Building where people are short-term and concentrated`. According to the Turkish Building Seismic Code 2018, the existing bearing system should provide the Controlled Damage (KH) performance level, which is considered as a minimum performance level determined, under the expected earthquake loads. The non-linear structural performance of the reinforced concrete structure is evaluated under simulated, artificial, synthetic and real excitations in accordance with the ground motion level given in the Turkish Building Seismic Code 2018. Earthquake ground motion level with a return period of 475 years and a probability of exceeding 10 percent in 50 years is used. Damage distributions, base shear forces and relative floor displacements are discussed considering the influence of variation of ground motion.