Seismic assessment of buildings on cast in place piles with rigorous modelling of soil-pile-structure interactions
Zemin-kazık-yapı etkileşimlerinin kapsamlı modellenmesiyle yerinde dökme kazıklar üzerindeki binaların sismik değerlendirmesi
- Tez No: 939100
- Danışmanlar: PROF. DR. YALIN ARICI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Deprem Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Earthquake Engineering, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 158
Özet
Kazık destekli yüksek binaların ve geniş açıklıklı köprülerin inşası, konut ve ulaşım taleplerindeki artış nedeniyle sürekli olarak artmaktadır. Bu nedenle, kazık temellerin dinamik yükler altındaki tepkisinin anlaşılması, birçok yapının tasarımında önemli bir konu haline gelmiştir. Zemin-yapı etkileşimi (SSI) etkilerini göz önünde bulundurarak, zemin-kazık-yapı sistemlerinin modellenmesi ve analizi özel çaba gerektiren bir süreçtir. Gerçekçi simülasyonlar için zemin ve yapısal elemanların malzeme doğrusal olmayanlıkları, zemin ve kazık grubu üzerindeki döngüsel etkiler dikkate alınmalıdır. Bu sorunları göz önünde bulundurarak sismik yüklerin uygulanması, kazık destekli yapıların dinamik analizi açısından da önemli bir zorluktur. Bu tür simülasyonlardaki zorluklar göz önünde bulundurulduğunda, bu yapıların tasarımı ve değerlendirilmesi genellikle statik ve dinamik analizlerde eşdeğer toprak davranışını temsil eden kuvvet-yer değiştirme eğrileri kullanılarak yapılmaktadır. Kinematik ve atalet etkileşimleri yaklaşık tekniklerle dikkate alınmaktadır. Bu karmaşık davranışı kinematik ve atalet etkileşimleri için basitleştirilmiş alt yapılandırmalarla modellemek, bir dizi varsayım gerektirir. Bu varsayımların ve basitleştirilmiş modelleme tekniklerinin kazık ve üst yapı üzerindeki talep tahminleri üzerindeki etkileri de net değildir. Bu çalışmanın amacı, kazık temellerle desteklenen tipik bir bina yapısının dinamik davranışını, zemin-yapı etkileşimi (SSI) etkilerine odaklanarak incelemek ve sonuçlardan pratik çıkarımlar elde etmektir. Dinamik yükler altında bu sistemlerin tepkisini simüle etmek için ayrıntılı bir 3D zemin-kazık (ve yapı) sürekli modeli kullanılmaktadır. Zemin ortamı, çoklu kazıklar ve 2D çerçeve yapı, döngüsel etkiler ve kalıcı yer değiştirmeler de dahil olmak üzere karmaşık doğrusal olmayanlığı simüle edecek şekilde birlikte modellenmektedir. Sismik yükler, Lokke ve Chopra (2018) tarafından önerilen yerel bölge ayrıştırma tekniği kullanılarak sisteme uygulanmaktadır. Zemin, kazık grubu ve üst yapı, doğrusal ve doğrusal olmayan alternatiflerle farklı modelleme yaklaşımlarıyla modellenmektedir. Kazık ve yapı üzerindeki talepler, bir dizi sismik analizden elde edilmekte ve farklı modelleme yaklaşımlarının etkisini değerlendirmek amacıyla karşılaştırılmaktadır.
Özet (Çeviri)
Construction of pile-supported high-rise buildings and large-span bridges has been steadily increasing due to rising demands in housing and transportation. Consequently, understanding the response of pile foundations under dynamic loads has become an important issue in the design of many structures. Modeling and the analysis of the soil-pile-structure systems with the consideration of SSI effects is a demanding task. Material nonlinearities of soil and structural elements, cyclic effects on the soil and pile group effects should be considered for realistic simulations. The application of the seismic loads, while considering these issues, is also a significant challenge for the dynamic analysis of the pile-supported structures. Given the challenges in these simulations, the design and assessment of these structures are generally conducted with force-displacement curves representing equivalent soil behavior in static and dynamic analysis. The kinematic and inertial interaction are considered with approximate techniques. Modeling this complex behavior with simplified sub-structuring for kinematic and inertial interactions requires a set of assumptions. The implications of these assumptions and simplified modeling techniques on the demand predictions for the pile and superstructure are also not clear. The goal of this study is to explore the dynamic behavior of a typical building structure supported by pile foundations, with a focus on soil-structure interaction (SSI) effects, and to extract practical insights from the results. A detailed 3D soil-pile (and structure) continuum model is used to simulate the response of these systems under dynamic loads. Soil medium, multiple piles and 2D frame structure are modeled together simulating the complex nonlinearity, including cyclic effects and residual displacements. The seismic loads are applied to the system using a local domain decomposition technique proposed by Lokke and Chopra (2018). The soil, pile group and the superstructure is modelled with different modeling approaches as linear, nonlinear alternatives. The demands on the pile and structure are then derived from a series of seismic analyses and compared to assess the impact of different modeling approaches.
Benzer Tezler
- Farklı yöntemler ile güçlendirilmiş mevcut betonarme hastane yapısının deprem performanslarının belirlenmesi
Seismic performance assessment of an existing reinforced concrete hospital building refrofitted by different methods
DERİN DAĞLAR YİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGE DORAN
- Assessment of seismic performance of RC members after fire exposure through large-scale testing
Betonarme yapı elemanlarının yangın sonrası deprem performanslarının geniş ölçekli deneylerle belirlenmesi
UĞUR DEMİR
Doktora
İngilizce
2020
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
PROF. DR. MARK F. GREEN
- Mantolanmış betonarme kolonların değişik yükleme şartları altındaki davranışları
Başlık çevirisi yok
BERNA KANSIZ
- Düşey taşıyıcı elemanlardaki hasarın malzeme mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi
Examination of the effect of damage to vertical carrier elements on material mechanical properties
SUAT TORUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KAMANLI
- Blast optimization for the assessment of ground vibrations at Demirbilek panel of Tunçbilek mine
Tunçbilek madenin Demirbilek panosundaki yer sarsıntılarının tayin edilmesi için en uygun patlatma tasarımının araştırılması
BURAK ARSEVEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. AYDIN BİLGİN