Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

Temel Seviyesindeki Sismik Hareketi Etkileyen Faktörler Üzerine

Parametrik Çalışma

Deprem esnasında deprem dalgaları, zemin tabakaları ve yapısal elemanlar (temel, kazıklar, yapının kendisi vb.) birbirleriyle etkileşim içerisine girerler. Son yıllarda araştırmacılar, hem arazi hem de santrifüj deneylerini sayısal analizlerle birlikte kullanarak bu zararlı etkileşimin etkileri üzerine araştırmalar ortaya koymaktadırlar. Deprem dalgası-zemin-yapı etkileşimini değişik doğruluk seviyelerinde modelleyebilen birkaç sayısal metot mevcuttur. Tasarımlarda zemindeki sismik hareket ve özellikle temel seviyesindeki sismik hareket anahtar rol oynamaktadır. Yapısal eleman bulunmayan durumlarda, bir boyutlu analizler (SHAKE, EERA) yerel zemin etkilerini tahminde tatmin edici sonuçlar vermektedir. Bununla birlikte sismik dalgalar ve temel arasındaki kinematik etkileşim, sismik dalganın karakterini önemli ölçüde değiştirebilir. Bu nedenle temel ve kazıkların varlığı durumunda, radyeden yapıya ulaşan hareketi lokal zemin etkilerini içermelidir.

Bu çalışmada bazı parametrelerin temel seviyesindeki sismik hareket üzerindeki etkilerini araştırmak amacıyla, anakayadan uygulanan zemin hareketinin zemin tabakaları arasındaki yayılımı incelenmiştir. Temel seviyesindeki sismik hareket üzerinde etkisi olan üç faktör üzerine yoğunlaşılmıştır: (i) Zemin içerisinde yapısal elemanların (kazıklı radye temel) bulunması durumu (ii) Zemin rijitliğine bağlı tabakalaşma (iii) Farklı deprem ivme kaydı.
Üç boyutlu sayısal analizler FLAC3D (Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions) yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Zemin tabakalarının ve kazıkların sismik yükler altındaki davranışları eşdeğer lineer metot kullanılarak incelenmiştir. Bu metot sayesinde zeminlerin kayma modülü azalım eğrileri ile sönümleme eğrileri kayma birim deformasyonundaki artışa bağlı olarak hesaba katılabilmiştir. Sayısal analizler, kazıklı radye temel durumunda, özellikle rijitliği düşük zeminlerde ve tabakalı zeminlerde spektral ivmenin yapısının değiştiğini ve maksimum spektral ivmenin arttığını açıkça ortaya koymuştur. Sönümlemenin etkisini araştırmak maksadıyla analizlerde kayma modülü azalımını temsil eden sönümleme fonksiyonları ve lokal sönümleme kullanılmıştır. Beklendiği gibi, sönümleme modelinin spektral ivmenin şekli ve yapısal elemanların hesaplanan yükleri/momentleri üzerinde önemli etkisi olduğu ortaya konmuştur.