Doğal Arazi Koşullarında Yapı-Zemin Dinamik Etkileşim Deneyi, sayfa: 303-311

Fatih GÖKTEPE, Erkan ÇELEBİ, Hüseyin Serdar KÜYÜK

Özet


Günümüzde yapıların depreme karşı tasarımında kullanılan geleneksel yöntemlerde, yapının oturduğu zemin ortamının şekil değiştirmediği varsayımı ile yapının temelinden zemine ankastre bağlı olduğu kabul edilir. Depremden dolayı oluşan kuvvetli yer hareketi de yapı varlığından etkilenmeyen yatay bir ötelenme hareketi olarak kabul edilir. Buna karşın, yapı-zemin dinamik etkileşim probleminin sismik analizi ise üstyapı, yapı temeli ve temelin çevresini saran zemin olmak üzere ayrı karakterdeki üç sistemin ortak titreşimine bağlı olarak, yapının gerçek tepkisini inceler. Bu çalışmada bina varlığının titreşim dalgasının yayılımına, dolayısıyla yer hareketi üzerindeki etkisi yapı-zemin etkileşimi açısından deneysel olarak incelenmiştir. Yapay dinamik yük kaynağı ile titreşime zorlanan iki katlı betonarme çerçeveli bir binanın temeline yerleştirilen ivmeölçerden alınan titreşim kayıtları, söz konusu binaya yakın serbest zemin yüzeyi titreşim kayıtları ile karşılaştırarak, yapı-zemin ortak davranışında kinematik etkileşimin, temel titreşim hareketindeki etkin rolü gösterilmiştir. Bu özel saha çalışması ile seçilmiş ölçüm noktalarından elde edilen titreşim verilerinden yararlanarak ivme, yer değiştirme zaman geçmişi ve Fourier spektrumlarındaki farklılıklar karşılaştırmalı olarak sunulmuştur.


Anahtar Kelimeler


Yapı-Zemin Etkileşimi, Serbest Zemin Hareketi, Bina Titreşimleri, Dalga Yayılımı, Kompaktör

Referanslar


Viladkar, M.N., Godbole, P.N. and Noorzaei, J., “Soil-structure interaction in plane frames using coupled finite-infinite elements”, Computers and Structures, 39: 535–546, (1991).

Choi, J.S., Yun, C.B. and Kim, J.M., “Earthquake response analysis of the Hualien soil-structure interaction system based on updated soil properties using forced vibration test data”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 30: 1–26, (2001).

Halabıan, A.M. and Naggar, M.H.E., “Effect of non-linear soil-structure interaction on seismic response of tall slender structures”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 22: 639–658, (2002).

Gouasmıa, A. and Djeghaba, K., “Non-linear dynamic soil-structure interaction analysis of buildings”, Technological and Economic Development of Economy, XIII: 266-271, (2007).

Gouasmıa, A. and Djeghaba, K., “Direct approach to seismic soil-structure-interaction analysis-building group case”, Engineering Structures and Technologies, 2: 22-30, (2010).

Wolf, J.P. and Song, Ch., “Finite-Element Modelling of Unbounded Media”, John Wiley & Sons, Chichester, (1996).

Celebi, E., Goktepe, F. and Karahan, N., “Non-Linear Finite Element Analysis for Prediction of Seismic Response of Buildings Considering Soil-Structure İnteraction”, Natural Hazards and Earth System Scıences, 12: 3495-3505, (2012).

Galvín, P. and Romero, A., “A 3D time domain numerical model based on half-space Green’s function for soilstructure interaction analysis”, Computational Mechanics, 53: 1073–1085, (2014).

Pais, A. and Kausel, E., “Approximate Formulas for Dynamic Stiffnesses of Rigid Foundations”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 7: 213-227, (1988).

Mylonakis, G. and Gazetas, G., “Seismic Soil-Structure İnteraction: Beneficial or Detrimental”, Journal of Earthquake Engineering, 4: 377-401, (2000).

Çelebi, E. and Gündüz, A.N., “An efficient seismic analysis procedure for torsionally coupled multistory buildings including soil–structure interaction”, Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences, 29: 143–157, (2005).

Mylonakıs, G., Nıkolaou, S. and Gazetas, G., “Footings under seismic loading: Analysis and design issues with emphasis on bridge foundations”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 26: 824-85, (2006).

Hosseinzadeh, N.A. and Nateghi, F., “Shake Table Study of Soil Structure Interaction Effects on Seismic Response of Single and Adjacent Buıildings” 13th World Conference on Earthquake Engineering Vancouver, Vancouver, B.C., Canada, (2004).

Choi, I-K., Kim Min, KYU., Choun, Y-S. and Seo, J-M., “Shaking Table Test of Steel Frame Structures Subjected to Scenario Earthquakes”, Nuclear Engineering and Technology, 37: 191-200, (2005).

Haibo, W. and Deyu, LI., “Experimental Study of Dynamic Damage of an Arch dam”, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 36: 347–366, (2006).

Tain, C., Xiao C., Zhang H. and Cao J., “Shaking Table Model Test and Seismic Performance Evaluation of Shanghai Tower”, International Journal of High-Rise Buildings, 1: 221- 228, (2012).

Tabatabaiefar, S.H.R., Fatahi B. and Samali, B., “Numerical and Experimental Investigations onSeismic Response of building Frames under Influence of Soil-Structure Interection”, Advances in structural Engineering, 17: 109-130, (2014).

Lin, A.N. and Jennings, P.C., “Effect of embedment on foundation-soil impedances”, Journal of Engineering Mechanics (ASCE), 110: 1060-1075, (1984).

Luco, J.E., Trifunac, M.D. and Wong, H.L., “Isolation of soil-structure interaction effects by full-scale forced vibration tests”, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 16: 1-21, (1988).

Wong, H.L., Trifunac, M.D. and Luco, J.E., “A comparison of soil-structure interaction calculations with results of full-scale forced vibration tests”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 7: 22-31, (1988).

Crouse, C.B., Hushmand, B., Luco, J.E. and Wong, H.L., “Foundation impedance functions: Theory versus Experiment”, Journal of Geotechnical Engineering (ASCE), 116: 432-449, (1990).

De Barros, F.C.P. and Luco, J.E., “Identification of foundation impedance functions and soil properties from vibration tests of the Hualien containment model”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 14: 229-248, (1995).

Tileylioglu, S., Stewart, J. P. and Nigbor, R.L., “Dynamic Stiffness and Damping of Shallow Foundation from Forced Vibration of a Field Test Structure”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 137: 344-353, (2011).

FEMA, “Recommended Seismic Provisions for New Buildings and Other Structures”, prepared by the Building Seismic Safety Council of the National Institute of Building Sciences for the Federal Emergency Management Agency, Washington, The United States, (2009).

NIST GCR 12-917-21, “Consultants Joint Venture; Soil-Structure Interaction for Building Structures”, U.S. Department of Commerce National Institute of Standards and Technology, (2012).

DBYBHY, “Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik”, T.C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, (2007).


Tam Metin: PDF

Refback'ler

  • Şu halde refbacks yoktur.



Politeknik Dergisi © 2014

P-ISSN 1302-0900    E-ISSN 2147-9429