Probabilistic earthquake response analysis of single degree of freedom structures
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Yapıların sismik güvenliğinin belirlenmesinde, dolayısıyla yapının kapasitesi ile maruz kalınan kuvvetli yer hareketi talebinin karşılaştırılmasında; en büyük davranış değerinin tahmin edilmesi başlıca hedeftir. Ancak, talebin yalnızca tek bir en büyük davranış değeri ile tanımlanması yeterli değildir. Özellikle, toplam hasar düşünüldüğünde, yapının performansı, yer hareketi süresince gerçekleşen diğer davranış değerleri (2., 3. ve sonraki en büyük değerler) ile de ilişkilidir.Bu çalışmada, farklı tek serbestlik dereceli sistemlerin, yüzde beş sönüm oranı için (bu oran birçok bina türü yapılar için karakteristik değer olarak kabul edilmiştir) yerel en büyük davranış büyüklüklerinin teorik dağılım fonksiyonlarının belirlenmesinde, sıralı istatistiksel değerlere bağlı, olasılık teorisinden yararlanılmıştır.Bu belirleme sürecinde, PEER/NGA veritabanından 317 çift kuvvetli yer hareketi ivme kaydı kullanılmıştır. En düşük frekans içeriği 0.2 Hz olan bu kayıtların, moment büyüklük değerleri 4.5 ile 8 arasında değişmektedir. İlk olarak, farklı tek serbestlik dereceli sistemlerin, yerdeğiştirme ? zaman ilişkileri elde edilmiş, bütün uç noktaların mutlak değerleri (mutlak maksimum değerleri) her yer hareketi için belirlenmiştir. İkinci olarak, her salınım periyodunda ki en büyük davranış değerlerinin olasılık yoğunluk fonksiyonlarının oluşturulması için, kayıtların her iki yatay birleşeninden normalize edilmiş 50 uç davranış değeri belirlenmiştir. Ayrıca, bu çalışmada literaturde bugüne kadar rastgele sayı fonksiyonlarının ya da sistemlerin farklı metodlar kullanılarak oluşturulmuş yer hareketleri etkisindeki davranışlarının olasılığa dayalı analizleri üzerine yapılmış çalışmalardan çıkan sonuçlar ile bu çalışmadan çıkan sonuçların uyumu araştırılmıştır.Çalışmanın sonunda, doğal titreşim periyodu 0.1 sn ile 5.0 sn arasında değişen tek serbestlik dereceli sistemlerin yerdeğiştirme davranış değerlerinin olasılığa dayalı analizlerinde kullanılması için, bu değerlerin dağılımını tanımlayan parametreler sunulmuştur. Bu çalışmadan elde edilen sonuçların, depreme dayanıklı yapı tasarımında katkı sağlayacağı söylenebilir. For evaluation of seismic safety of structures, estimation of peak response values has an important role, since the main principle is comparing the capacity of the structure and the demand from exposed strong ground motion. However, the demand shall not be characterized with only the highest peak of the response. Especially, considering overall damage, performance of the structure is related with the amplitude of remaining peaks in the whole duration of the ground motion.In this study, a probabilistic theory, based on order statistics, has been utilized to determine theoretical distribution functions for amplitudes of the local maximum values in the response of different SDOF systems, having five per cent damping ratio, assumed as a characteristic value for a wide range of structures.In this determination procedure, a set of 317 pairs of horizontal earthquake acceleration records from PEER/NGA database has been used, of which the Mw vary between 4.5 and 8 with lowest usable frequency of 0.2 Hz. At first, the amplitudes of all the absolute peaks were calculated from the displacement response time histories of different SDOF systems for each ground motion. Secondly, the highest 50 of normalized peaks were chosen from both horizontal components of the records in order to analyze Probability Density Function (PDF) of the peaks at different oscillator periods. Also alignment of the results of the previous studies on the issue of probabilistic analysis of random functions or of the response of structures under the earthquake excitations which were created by using different methods with the results of this study was investigated.At the end of this study, key parameters, which define the distribution of the peaks for each oscillator period, have been presented for use in the probabilistic estimations of displacement response values of SDOF systems, having a natural period of vibration vary between 0.1 sec and 5 sec. It can be said that the results of this study will contribute to the earthquake resistant design of structures.
Collections