Yapıların deprem davranışının enerji esaslı analizi

Abstract

Güncel sismik tasarım yöntemleri, yeni yapıların depreme dayanıklı tasarımında veya mevcut yapıların sismik değerlendirilmesinde, performansa dayalı tasarım kavramına yönelmektedir. Bu bağlamda, enerji isteminin değerlendirilmesi, tasarımı iyileştirmede, hasar değerlendirmelerinde veya sismik risk tahmininde etkili bir araç olarak kabul edilebilir.Bu çalışmada, sıkı zeminlerde kaydedilmiş uzak-fay yer hareketleri altında, dayanımı belirli bir-serbestlik-dereceli (BSD) elastoplastik sistemlerde giriş enerjisi, çevrimsel enerji ve en büyük elastik olmayan yerdeğiştirme istemi için istatistiksel değerlendirmeler yapılmış ve bunların tahmini için bazı yapısal ve sismik parametrelere bağlı bağıntılar geliştirilmiştir. Aynı zamanda, elastik davranış spektrumlarından hareketle, yer hareketinin karakteristik periyodunun tahmin edilmesine yönelik bir bağıntı da önerilmiştir.Çevrimsel enerji ve yerdeğiştirme sünekliği istemi, yapı davranışının doğası gereği birbirine bağlı parametrelerdir. Bu nedenle, yerdeğiştirme sünekliği isteminin çevrimsel enerjiye bağlı olarak tahmin edilebilmesine izin veren iteratif bir yöntem geliştirilmiş ve önerilmiştir. Önerilen yöntem ile hem elastik olmayan yerdeğiştirme hem de enerji isteminin tahmin edilebilmesi, çevrimsel istemin bir göstergesi sayılabilecek eşdeğer çevrim sayısı ve bazı enerji esaslı, düşük-çevrimli yorulma etkisini dikkate alan hasar indekslerinin tahminini de olanaklı kılmaktadır.Giriş enerjisi ve yerdeğiştirme sünekliğinin tahmininde girdi olarak kullanılan sismik parametrelerin (etkili yer hareketi süresi ve Cosenza ve Manfredi sismik indeksi ID) yeterince güvenilir olarak tahmin edilemediği durumlar da göz önüne alınarak, önerilen bağıntılar belli bir güvenilirlikle basitleştirilmiştir. Böylelikle, önerilen yöntem ile dayanımı belli BSD bir sistem için giriş enerjisi, çevrimsel enerji, en büyük elastik olmayan yerdeğiştirme istemi ve bunlara bağlı olarak çevrimsel istem (eşdeğer çevrim sayısı) sadece elastik davranış spektrumları girdi olarak kullanılarak tahmin edilebilmektedir.Bu çalışmada önerilen bağıntılar ve yöntem, literatürde yer alan benzer başlıca yaklaşımlarla karşılaştırılmış ve önerilen yaklaşımın oldukça tatminkâr olduğu görülmüştür.