FARKLI YAKLAŞIMLAR KULLANILARAK MODELLENEN İZOLATÖRLÜ HASTANE BİNASININ DEPREM PERFORMANS KARŞILAŞTIRMASI

In Turkey, seismic base isolation have become mainly used passive earthquake control system especially among hospital structures after the amendment of Ministry of Health in 2014, regulating the design of hospitals in high seismic zones. Rubber and sliding type of isolators have been applied, and several different hysteresis models, which are essentially acceptable in seismic codes, were used in their design process. However, due to the complexity in the development of highly nonlinear models, engineers tend to use more practical ones such as smoothed or sharp bilinear models. Literature and experience have shown that differences in hysteresis characteristics may lead to variance in performance parameters resulting in possible overdesign or underdesign. In this thesis, to assess the effect of the modeling approach on seismic performance, for a selected hospital building, high damping rubber bearing, and friction pendulum-type isolators were designed according to Turkish Building Seismic Code and evaluated in terms of structural performance. For both designs, commonly used bilinear and highly nonlinear isolator hysteresis models from the literature were adopted, and structural models were created for 2475 vi years, and 475 years return period seismic ground motions. Three-dimensional nonlinear time history analyses were conducted on the building model under a set of 11 ground motions. For each model, structural performance is evaluated and compared in terms of (i) maximum isolator displacements, (ii) base shear reactions, (iii) story accelerations, (iv) inter-story drifts, (v) isolator hysteretic response and (vi) uplift behavior conforming the international code limitations. The results show that when bilinear models are used instead of more accurate nonlinear models, there is a significant variation in the superstructural response, especially for sharply bilinear models.Türkiye'de sismik taban izolasyonu, 2014 yılında Sağlık Bakanlığı'nın yüksek deprem bölgelerindeki hastanelerin tasarımını düzenleyen değişikliğinden sonra özellikle hastane yapılarında ağırlıklı olarak kullanılan pasif deprem kontrol sistemi haline gelmiştir. Kauçuk ve kayar tip izolatörler uygulanmış ve tasarım süreçlerinde esasen şartnemelerde kabul edilen birkaç farklı histeresis modeli kullanılmıştır. Ancak, yüksek düzeyde doğrusal olmayan modellerin geliştirilmesindeki karmaşıklık nedeniyle, mühendisler çift doğrusal modeller gibi daha pratik olanları kullanma eğilimindedir. Literatür ve geçmiş deneyimler, histeresis özelliklerindeki farklılıkların, olası aşırı tasarım veya eksik tasarım ile sonuçlanan performans parametrelerinde farklılıklara yol açabileceğini göstermiştir. Bu tez çalışmasında, modelleme yaklaşımının sismik performansa etkisini değerlendirmek macıyla, seçilmiş bir hastane binası için yüksek sönümlü kauçuk izolatör ve çift yüzeyli sürtünmeli sarkaç tipi izolatörler Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği'ne (TBDY2019) uygun olarak tasarlanmış ve değerlendirilmiştir. Her iki tasarım için de literatürde yaygın olarak kullanılan çift doğrusal ve doğrusal olmayan izolatör histeresis davranış modelleri benimsenmiş ve 2475 yıl ve 475 yıl geri dönüş periyotlu viii deprem yer hareketleri için yapısal modeller oluşturulmuştur. Seçilen 11 yer hareketi seti altında Üç boyutlu zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler gerçekleştirilmiştir. Her izolatör modeli için yapısal performans, (i) maksimum izolatör yer değiştirmeleri, (ii) üstyapı ve taban kesme kuvvetleri, (iii) kat ivmeleri, (iv) katlar arası ötelenmeler, (v) izolatör histeretik davranışı ve (vi) izolatör kalkma davranışı açısından uluslararası şartnamelere göre değerlendirilmiş ve karşılaştırılmıştır. Sonuçlardan hareketle, daha gerçekçi doğrusal olmayan modeller yerine çift doğrusal modeller kullanıldığında, maksimum izolatör yer değiştirmelerinin ve histeretik eğrilerin olduğundan az veya fazla tahmin edildiğini göstermektedir. Bununla birlikte, özellikle keskin çift doğrusal modeller için üstyapı performansında önemli bir artış gözlenmiştir.M.S. - Master of Scienc