Performansa dayalı tasarım ve değerlendirme yöntemlerinin deprem sonrası Türkiye'de gözlenen yapı performansları ile karşılaştırılarak geliştirilmesi

Abstract

Özet Performansa dayalı tasarım ve değerlendirme yöntemlerinin deprem sonrası gözlenen yapı performansları ile karşılaştırılması amacıyla, Adapazarı’nda ve Gölcük’te 1999 Marmara depremi ile hasar görmüş birçok betonarme yapı incelenmeye alınmıştır. Bu çalışma ile sahadaki yapı performanslarıyla teorik değerlendirme performansının doğrulatılması ve yeni kullanılan hesap tekniğinin geliştirilmesi veya düzeltme parametrelerinin gündeme gelmesi amaçlanmıştır. Adapazarı’nda seçilen binalar 1999 depreminde hasarın yoğunlaştığı alüvyon zeminler üzerindedir. Adapazarı’nda incelenen yapılar üzerindeki sismik talebin gerçekçi şekilde belirlenebilmesi için, merkezi bir bölgede seçilen sahada 118m derinliğinde bir araştırma kuyusu açılmıştır. Kuyudan numuneler alınarak, laboratuvar deneyleriyle zeminlerin endeks özellikleri belirlenmiştir. Bir boyutlu saha tepki analizleri için model geliştirilmesi amacı ile kuyuda süspansiyon PS hızı logu yöntemi ile 73 m derinliğine kadar S-dalgası hızı tecrübe edilmiştir. Araştırma kapsamındaki binalarda, hasar dağılımı, malzeme çalışması; taşıyıcı sistem çalışması yapılmıştır. Binaların sonlu eleman modelleri oluşturulmuş; Türkiye Deprem Yönetmeliği 2007’nin 7nci Bölümü’nde yer alan doğrusal elastik yöntem ve doğrusal elastik olmayan yöntemlere göre yapı performansları hesaplanmıştır. Cihazlandırılan binalarda yapılan yapı tanı çalışmalarıyla elde edilen mevcut durumu yansıtan gerçek yapısal dinamik özellikler yapının sonlu eleman modelinin kalibre edilmesinde kullanılmıştır. Yönetmeliğin önerdiği yapı analiz metotlarının sonuçları ve 17 Ağustos 1999 Kocaeli depreminin oluşturduğu hasarlı binanın yapı tanılama tekniği kullanılarak yapılan çalışmalarının sunduğu sonuçların ışığında farklılıklar ve belirsizlikler dikkate alınarak tartışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Deprem Yönetmeliği, Performansa Göre Değerlendirme, Dinamik Saha Tepkisi, Çevrel Titreşim, Zorlanmış Titreşim, Yapı Tanımlama, Modal Analiz, Statik İtme Analizi, Zaman Tanım Alanında Analiz

ABSTRACT A sample of buildings in Adapazarı and Gölcük that are affected by the 1999 Marmara Earthquake is considered for an assessment of performance based design and evaluation methods. This study aims to compare and verify the observed damage state of the structure with the theoretical design and assessment targets thus to propose improving the assessment method and the involved parameters. The sample from Adapazarı is located on alluvium basin where the most severe damage was observed during the 1999 event. A 118m deep borehole was opened on a central location in town for recovering soil samples and for S-wave velocity measurements. Hence, the S-wave velocity profile down to 73 m of depth was determined by applying the PS-suspension logging method. Material properties, structural bearing system and damage map of the case study structures have been determined. The case study buildings have been modeled and the structural performances have been determined by employing the linear and nonlinear methods described in the latest Turkish Earthquake Code of 2007. To test the analysis methods, the buildings were instrumented by a total of eleven three-axial components accelerometers in order to record the ambient vibrations. The most realistic structural dynamic characteristics under present circumstances inferred from structural identification study are used for calibrating the structural parameters in the finite element modeling. Results of the structural analyses of the TDY-2007 and those of the structural identification of the building damaged during the 17 August 1999 Marmara earthquake are discussed, paying special attention to the differences and uncertainties in the methodologies. Keywords: Earthquake Codes, Performance Based Assessment, Dynamic Site Response, Ambient Vibration, Force Vibration, Structural Identification, Modal Analysis, Pushover Analysis, Time History Analysis