Yıl: 2020 Cilt: 32 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 37 - 46 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 26-01-2021

Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması

Öz:
Sismik yalıtım binalarda yüksek sismik performans elde etmek amacıyla uygulanmaktadır. Son yıllarda yalıtım üstyapıdavranışının tabana ankastre binalardan daha fazla deprem yükü azaltma faktörüne karşı hassas olduğu gösterilmektedir. Bunedenle, ASCE 7-16 üstyapıların, tasarım deprem (DBE) düzeyi spektral ivme taleplerinden 1.5 kat daha büyük olan,maksimum deprem (MCE) düzeyi spektral ivme talepleri ile tasarlanmasını öngörmektedir. Ancak Türkiye Bina DepremYönetmeliği (TBDY) sismik tehlike haritasına göre, bir çok aktif sismik bölgede, MCE düzeyi spektral ivme talepleri DBEdüzeyi taleplerin 1.5 katından daha büyüktür. Bu durumda üstyapının tasarımı önem kazanmaktadır. Bu çalışmada sismik tabanyalıtımlı iki model DBE ve MCE düzeylerinde tasarlanmakta ve yönetmeliklerin öngördüğü performans seviyelerine bağlıgöreli kat ötelenmeleri statik-itme analizi ile karşılaştırılmaktadır. Ayrıca FEMA P695 uzak mesafe yer hareketleri kullanılarakartımsal dinamik analizler yapılmaktadır. MCE düzeyini aşan olağandışı deprem düzeylerinde, iki modelin göreli katötelenmeleri, kiriş ve kolon plastik mafsal dönmeleri arasında önemli farklılıklar elde edilmektedir. Yüksek üstyapıdayanımının yalıtım elemanları deplasman talebini artırdığı görülmektedir.
Anahtar Kelime:

Comparison of Two Differently Designed Seismically Isolated Buildings

Öz:
Seismic isolation has been used to achieve high seismic performance for buildings. In last years, it has been shown that the behavior of superstructures is more sensitive to response modification factor than fixed base structures. Therefore, ASCE 7-16 states that the superstructures must be designed with acceleration spectral demands of the Maximum Credible Earthquake (MCE) level which are 1.5 times larger than the Design Base Earthquake (DBE) level ones. On the other hand, with respect to the Turkish Seismic Hazard Map (TSHM), MCE level spectral demands are larger than DBE level ones over 1.5 times for many active seismic regions. In this case, the design of superstructures comes into prominence. In the present paper, two seismically isolated models are designed at the DBE and MCE level, and the code-based drift ratio limits of performance levels are compared by pushover curves. Furthermore, incremental dynamic analyses are carried out using FEMA P695 far-field ground motions dataset. Significant differences are obtained between the drift demands, plastic hinge rotations of beams and columns of two models at the extreme events that exceed the MCE level. It is observed that high superstructure strength increases the displacement demand of isolation members.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Sayani PJ, Erduran E, Ryan KL. Comparative response assessment of minimally compliant low-rise base-isolated and conventional steel moment-resisting frame buildings. J Struct Eng 2011;137(10):1118–31.
  • [2] Erduran E, Dao ND, Ryan KL. Comparative response assessment of minimally compliant low-rise conventional and base isolated steel frames. Earthquake Eng Struct Dyn 2011;40(10):1123–41.
  • [3] Kitayama S, Constantinou MC. Collapse performance of seismically isolated buildings designed by the procedures of ASCE/SEI 7. Eng Struct 2018; 164:243–258.
  • [4] Kitayama S, Constantinou MC. Effect of displacement restraint on the collapse performance of seismically isolated buildings. Bulletin of Earthquake Engineering 2019; 17:2767-2786.
  • [5] York K, Ryan K. Distribution of lateral forces in base-isolated buildings considering isolation system nonlinearity. Journal of Structural Engineering 2008;12:1185-1204
  • [6] ASCE/SEI 7. Minimum design loads for buildings and other structures. American Society of Civil Engineers; VA, U.S.A 2010.
  • [7] ASCE/SEI 7-16. Minimum design loads for buildings and other structures. American Society of Civil Engineers, VA, USA, 2016
  • [8] Becker TC, Bao Y, Stephen AM. Extreme behavior in a triple friction pendulum isolated frame. Earthquake Eng Struct Dyn 2017;46:2683-2698.
  • [9] Ryan K, Button MR, Mayes RL. ASCE 7-16 lateral force distribution equations for static design of seismically isolated buildings. Journal of Structural Engineering 2019;145(2):04018258.
  • [10] Kitayama S, Ishii K, Kikuchi M. Response Modification Factor for the Design of Seismically Isolated Buildings. 15th World Conference on Earthquake Engineering 2012; Lisbon, Portugal, September 24-28.
  • [11] Sayani PJ, Ryan KL. Comparative evaluation of base-isolated and fixed-base buildings using a comprehensive response index. ASCE Journal of Structural Engineering 2009; 135(6):2952–2968.
  • [12] Kikuchi M, Black CJ, Aiken D. On the response of yielding seismically isolated structures. Earthquake Engng Struct Dyn. 2008;37:659-679.
  • [13] Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı (AFAD). Türkiye Deprem Tehlike Haritası (TDTH), Ankara. 2018, https://tdth.afad.gov.tr (Erişim tarihi: 24.04.2019).
  • [14] Cardone D, Perrone G, Piesco V. Developing collapse fragility curves for base‐isolated buildings. Earthquake Engng Struct Dyn . 2019;48:78–102.
  • [15] FEMA P695. Quantification of building seismic performance factors. Washington DC, USA: Federal Emergency Management Agency; 2009.
  • [16] ACI Committee 363. ACI 363R-92: Report on High-Strength Concrete, ACI, USA, 1992.
  • [17] Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY), Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Ankara, 2018.
  • [18] ETABS, Extended 3D Analysis of Building Systems Software, Version 16.0. Computers and Structures, Inc, Berkeley, CA,2016
  • [19] Haselton C.B, Liel A.B, Taylor-Lange S.C, Deierlein G.G. Calibration of Model to Simulate Response of Reinforced Concrete Beam-Columns to Collapse. ACI Structural Journal 2016;113, No.6, 1141-1152.
  • [20] PEER/ATC. Modeling and acceptance criteria for seismic design and analysis of tall buildings (PEER/ATC 72-1). Applied Technology Council, Redwood City- Pacific Earthquake Engineering Center, Berkeley. 2010
  • [21] PERFORM-3D, Nonlinear analysis and performance assessment for 3D Structures, Version 6. Computers and Structures Inc, Berkeley, CA. 2016.
  • [22] Mamun A.A., Saatcioğlu M. Seismic performance evaluation of moderately ductile rc frame structures using Perform-3d, 2017, 16th World Conference on Earthquake Engineering, Santiago, Chile.
  • [23] Güneş N, Ulucan Z.Ç. Nonlinear dynamic response of a tall building to near-fault pulse-like ground motions. Bull Earthquake Eng (2019) 17: 2989. https://doi.org/10.1007/s10518-019-00570-y
  • [24] Görgülü O, Taskin B. Numerical simulation of RC infill walls under cyclic loading and calibration with widely used hysteretic models and experiments. Bull Earthq Eng 2015;13:2591–2610.
  • [25] Saatcioglu, M., Ozcebe, G. Response of Reinforced Concrete Columns to Simulated Seismic Loading. ACI Structural Journal 1986; 86 (1) 3-12.
  • [26] Pacific Earthquake Engineering Research Center. PEER Ground Motion Database. University of California, California, 2019.
  • [27] Powell, G. Nonlinear Analysis and Performance Assessment for 3D Structures, Shear wall example. Computers and Structures Inc, 2007.
  • [28] Vamvatsikos D, Cornell CA. Incremental dynamic analysis. Earthquake Engineering and Structural Dynamics 2002; 31(3): 491–514.
  • [29] ASCE/SEI 41-13. Seismic Rehabilitation Standards Committee. Seismic Rehabilitation of Existing Buildings. American Society of Civil Engineers, Reston, 2014.
APA GÜNEŞ N, ULUCAN Z (2020). Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması. , 37 - 46.
Chicago GÜNEŞ Necmettin,ULUCAN Zülfü Çınar Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması. (2020): 37 - 46.
MLA GÜNEŞ Necmettin,ULUCAN Zülfü Çınar Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması. , 2020, ss.37 - 46.
AMA GÜNEŞ N,ULUCAN Z Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması. . 2020; 37 - 46.
Vancouver GÜNEŞ N,ULUCAN Z Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması. . 2020; 37 - 46.
IEEE GÜNEŞ N,ULUCAN Z "Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması." , ss.37 - 46, 2020.
ISNAD GÜNEŞ, Necmettin - ULUCAN, Zülfü Çınar. "Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması". (2020), 37-46.
APA GÜNEŞ N, ULUCAN Z (2020). Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 32(1), 37 - 46.
Chicago GÜNEŞ Necmettin,ULUCAN Zülfü Çınar Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32, no.1 (2020): 37 - 46.
MLA GÜNEŞ Necmettin,ULUCAN Zülfü Çınar Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.32, no.1, 2020, ss.37 - 46.
AMA GÜNEŞ N,ULUCAN Z Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020; 32(1): 37 - 46.
Vancouver GÜNEŞ N,ULUCAN Z Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020; 32(1): 37 - 46.
IEEE GÜNEŞ N,ULUCAN Z "Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması." Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 32, ss.37 - 46, 2020.
ISNAD GÜNEŞ, Necmettin - ULUCAN, Zülfü Çınar. "Farklı Tasarlanmış İki Sismik Yalıtımlı Binanın Karşılaştırılması". Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32/1 (2020), 37-46.