The Investigation Of Nonlinear Torsional Behavior Of Irregular Structural Plan Buildings Under The Seismic Effect

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2005Bu çalışmada plan geometrisi ve taşıyıcı sistemi düzensiz yapıların deprem etkisi altında lineer olmayan burulma davranışları incelenmiştir. Burulma davranışına sebep olan düzensizlik türleri ortaya konulmuş, söz konusu burulma etkileri sayısal olarak modellenerek çeşitli zaman alanında integrasyon yöntemleri kullanılarak deprem etkisi altında zaman alanında yapıların davranışları incelenmiştir. Bahsedilen burulma etkilere ek olarak genelde tasarım aşamasında dolgu duvarların rijitliklerinin yapı davranışına katkısı dikkate alınmamaktadır. Ancak bu elemanların sahip oldukları rijitliğin, yapıların gerek simetrik gerekse asimetrik plana sahip olması durumunda yapı davranışını etkilemesi beklenmelidir. Özellikle burulma tepkisi beklenmeyen simetrik planlı yapılar içinde duvar etkisinin devreye girmesiyle burulma etkisi ortaya çıkabilmektedir. Bu etkileri inceleyebilmek için seçilen idealize simetrik ve asimetrik yapı modelleri seçilerek birbirinden farklı özelliklere sahip deprem etkisi altında yapının tepkisi incelenmiştir. Taşıyıcı elemanlar ve duvarlar, malzeme bakımından lineer olmayan şekilde modellenmiştir. Yazılan programda “Durum Uzayı” yöntemiyle sayısal integrasyon yapılarak yapı dinamik tepki karakteristikleri elde edilmiş ve elde edilen verilerin karşılaştırılmasına dayanarak duvarların, yapıların dinamik ötelenme ve burulma tepkisine yaptığı etkiler gösterilmiştir. Ayrıca depremin oluşumu sırasında ortaya çıkan ancak hesaplamalarda dikkate alınmayan deprem burulma bileşeni etkisinin simetrik ve asimetrik yapılar üzerinde ortaya çıkardığı burulma davranışı da lineer olmayan davranış için modellenerek, çeşitli yapı tipleri için zaman alanında tepkiler sayısal olarak hesaplanmıştır ve sonuçlar değerlendirilmiştir.In this study, structures which have irregular plan geometry and irregular stiffness distribution are examined under earthquake effect. The types of irregularities which cause torsion are explained and these torsional effects have been modeled by numerically using time history integration techniques under the earthquake loading and applied to model structures and responses of these structures are calculated. In addition to these torsional effects, generally during the design procedure, the stiffness of infill walls is not taken into account. However, these walls have an initial stiffness which causes torsional and translational response even the structure is symmetric. If the structure is asymmetric, these walls change torsional response of structures. In order to investigate this effect, different structural models are designed with and without infill walls. The nonlinear behavior of both infill walls and structure should be taken into account as nonlinear force-displacement relation. Different earthquake records which have different characteristics are applied to both asymmetric and symmetric structures then the response of structures are calculated in time history domain. The basis of program is using State Space Method in order to calculate dynamic response characteristics of structures under earthquake motions. According to results, the effects of infill walls to the dynamic response characteristics of symmetric and asymmetric structures are interpreted. In addition to this, the torsional component of earthquake which occurs during earthquake is not taken into account for design of structures however this effect which causes torsion both for symmetric and asymmetric structures have been modeled and applied to different structural plan examples then the response of structures in time history domain are calculated and interpreted.DoktoraPh