Mühendislik uygulamalarında, binaların ankastre mesnete sahip olduğu varsayılır ve yapı-zemin etkileşimi çoğu bina için genellikle dikkate alınmaz. Ancak, geçmişte meydana gelen depremler yapı-zemin etkileşiminin binaların sismik tepkileri üzerindeki olumsuz etkilerini göstermiştir. Bu etkilerin ortaya konabilmesi deprem mühendisliği açısından önemlidir. Bu çalışma, yumuşak zemin üzerinde yer alan farklı yapı yüksekliğine sahip betonarme yapılarda yapı-zemin etkileşiminin sismik davranış üzerindeki etkilerini araştırmayı amaçlamaktadır. Bu amaçla, yüksek sünekliğe sahip 5- ve 10- katlı betonarme yapılar, zemin etkilerinin göz önünde bulundurulduğu ve bulundurulmadığı durumlar için zaman tanım alanında doğrusal olmayan hesap yöntemiyle incelenmiştir. Betonarme binaların doğrusal olmayan davranışları kolon ve kiriş uçlarına atanan plastik mafsallar ile modellenmiştir. Yapı-zemin dinamik etkileşimi, yapı ve zeminin ortak bir sistem olarak dikkate alındığı doğrudan yöntem kullanılarak sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmiştir. Bu çalışmada TBDY-2018’in yerel zemin sınıflandırmasına göre ZE zemin sınıfında bulunan yumuşak zemin dikkate alınmıştır. Zaman tanım alanında doğrusal olmayan hesap için 2 farklı deprem kaydı zemin sınıfına uygun olacak şekilde seçilerek analizler gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında yapıların periyotları, tepe nokta yer değiştirmeleri ve göreli kat öteleme oranları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Analizler sonucunda, pratikte ankastre mesnetli kabul edilen yapıların sismik davranışlarının zeminin etkisi dikkate alındığında ve yapı yüksekliği arttığında olumsuz yönde değişebileceği görülmüş ve özellikle yumuşak zeminlerdeki yapıların sismik tasarımında dinamik yapı-zemin etkileşimi etkilerinin göz önünde bulundurulmasının gerekli olduğu sonucuna varılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Yapı-zemin etkileşimi, doğrudan yöntem, zaman tanım alanında analiz
|
