Development of fragility functions for code conforming low-rise reinforced concrete buildings
Deprem yönetmeliklerine göre tasarlanmış az katlı betonarme binaların kırılganlık fonksiyonlarının türetilmesi
- Tez No: 711364
- Danışmanlar: DOÇ. DR. UFUK HANCILAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Deprem Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Earthquake Engineering, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Bu çalışmada, İstanbul ilinde bulunan 8 farklı konum için iki farklı deprem yönetmeliği (1998 Türk Deprem Yönetmeliği ve 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği) kullanılarak, az katlı (2 ve 3 katlı) moment aktaran betonarme çerçeve binalar tasarlanıp kırılganlık eğrileri oluşturulup karşılaştırılmıştır. Bina modellerinin, İstanbul'daki az katlı moment aktaran betonarme çerçeve binaların geometrik ve malzeme özelliklerini temsil edebilmesi için Türkiye'de yapılmış bina stoğunun karakteristiğini araştıran daha önce yapılmış çalışmalar ve mevcut az katlı binaların proje çizimleri incelenmiştir. Binaları tasarlarken yeniden ön boyutlandırma yapılarak kontrolleri yapılmış ve iki farklı yönetmeliğin minimum malzeme ve tasarım koşulları dikkate alınmıştır. İki farklı kat sayısı, 8 farklı konum ve 2 farklı yönetmelik dikkate alınarak toplamda 32 adet bina tasarlanmıştır. Binaların, doğusal olmayan dinamik analizleri OpenSees v3.0.3 yazılımında 3 boyutlu çubuk elemanlar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kolon elemanları yayılı plastik davranış modeliyle, kiriş elemenları ise yığılı plastik mafsal modeli kullanılarak modellenmiştir. Doğrusal olmayan dinamik analizler için maksimum olabilirlik fonksiyonu (MLE) kullanılarak çoklu çizgi analizi (MSA) tercih edilmiştir. Şiddet ölçüsü olarak spektral ivme (Sa) ve spektral yer değiştirme (Sd) kullanılırken binaların davranışlarını ölçmek için mühendislik talep parametresi olarak maksimum göreli kat ötelenmesi (MIDR) ve çatı yer değiştirmesi (Dtop) kullanılmıştır. Binalarda meydana gelen hasarlar; hafif, orta, şiddetli ve yıkıcı hasar olmak dört kademede sınıflandırılmıştır. Hasar ölçülerinin limit değerlerini tanımlamak için iki farklı parametre kullanılmış olup, çatı yer değiştirmesi için limit değerleri belirlerken statik itme analizi, maksimum göreli kat ötelenmesi için limit değerleri belirlerken ise Hazus MR4 teknik el kitabından elde edilen maksimum göreli kat ötelenmesi limit değerleri kullanılmıştır. Çoklu çizgi analizi (MSA) için 11 adet şiddet ölçü (IM) düzeyi belirlenip her bir IM seviyesine uygun olarak 11 adet tasarım spektrumu oluşturulmuştur. Ardından her bir tasarım spektrumu düzeyine uygun 22 adet yer hareketi çifti PEER Yer Haraketi Veritabanı kullanılarak seçilmiştir. Bu tez kapsamında 1998 ve 2018 yönetmeklerine göre tasarlanmış 2 ve 3 katlı binalar için iki farklı şiddet ölçüsü (Sa ve Sd) ve iki farklı mühendislik talep paratmetresi (Dtop ve MIDR) kullanılarak kırılganlık eğrileri elde edilip karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, fragility functions are developed and compared for low-rise (2 and 3-story), reinforced concrete (RC), moment-resisting frame (MRF) buildings, which are designed per the Turkish Seismic Codes (TSC) released in 1998 and 2018, at eight different locations in Istanbul, Turkey. In the preliminary design of each building, the minimum conditions defined in the corresponding seismic code are followed. Moreover, the capacity design principles are taken into consideration as defined in the seismic codes. To increase the representativeness of the dimensions (i.e., footprint, structural member dimensions, story height) of the buildings, the past studies about the characteristics of the low-rise buildings in Turkey, and the structural drawings belonging to the existing buildings designed per the corresponding seismic codes are examined and used. Considering eight different locations, two different story numbers, and two seismic codes, a total of 32 buildings are designed and analyzed. The nonlinear analyses of the buildings are conducted by using the OpenSees Software (Open System for Earthquake Engineering Simulation Pacific Engineering Research (PEER) Center Version 3.0.3). The structural elements (beams and columns) are modeled with frame elements. The distributed plasticity (fiber) is considered for the columns whereas lumped plasticity (plastic hinge) is considered for beams. To generate the fragility functions for the buildings, multiple stripe analysis (MSA) together with the maximum likelihood estimation (MLE) method is utilized. Spectral displacement (Sd) and spectral acceleration (Sa) are selected as the intensity measure (IM) parameters whereas the maximum inter-story drift ratio (MIDR) and top displacement (Dtop) are used as engineering demand parameters (EDP). The fragility functions are developed for four damage states which are slight damage, moderate damage, extensive damage, and complete damage. While deciding the limit values of the EDPs for each damage state, we perform pushover analysis to decide the limit values of top displacements from the idealized pushover curves. With regards to the limit values of MIDR, they are taken from Hazus MR4 Technical Manuel, which is defined for low-rise, high-code MRF structures. For MSA, eleven intensity measure levels (stripes) are defined, and for each stripe, 22 pairs of ground motion records are selected and used. To select the ground motion records for each stripe, a code-based target response spectrum is developed for each IM level. By making use of the developed response spectra for each IM, 22 pairs of ground motion records are selected from PEER Ground Motion Database for each IM level (stripe). The fragility functions based on the different types of IMs (Sa and Sd) and the different types of EDPs (MIDR and Dtop) are developed and compared for the 2 and 3-story low-rise RC buildings designed per TSC1998 and TSC2018.
Benzer Tezler
- Development of fraility functions for predominant building typologies in Türkiye
Türkiye'deki başlıca bina tipolojileri için hasar görebilirlik fonksiyonlarının geliştirilmesi
ELİF YILDIRIM
Doktora
İngilizce
2024
Deprem MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UFUK HANCILAR
- Türkiye'deki mevcut betonarme binaların depremlerde hasargörebilirliğinin istatistiksel kestirimi
Statistical evaluation of the fragility of existing RC buildings in turkey under seismic loads
ÜLGEN MERT TUĞSAL
Doktora
Türkçe
2016
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEYZA TAŞKIN AKGÜL
- Mevcut yüksek katlı betonarme binaların hasar görebilirliğinin kırılganlık eğrileri yardımıyla belirlenmesi
Evaluate damage potential with fragility curves for existing high rise R.C. Building
HÜSEYİN KEMAL DAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEYZA TAŞKIN AKGÜL
- Ortak podyum üzerinde yükselen mevcut betonarme yüksek katlı yapının deprem performansının zaman tanım alanında doğrusal ötesi analiz ile belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
ÖMER FARUK AKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEYZA TAŞKIN AKGÜL
- Dağıtık veritabanı mantığına dayalı değişken tarifeli faturalama otomasyonu
Başlık çevirisi yok
BÜLENT DAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. BEDRİ ŞEFİK