Killi zeminlerin sahaya özel doğrusal olmayan davranış analizinin TBDY (2018) ile karşılaştırılması

Abstract

Deprem bölgelerinde yer alan zeminlerin dinamik yükler altında göstereceği davranış büyük önem taşımaktadır. Deprem anında ana kayadan yüzeye doğru hareket eden dalgalar bulundukları zemin koşullarından etkilenerek değişim göstermektedir. Bu nedenle deprem dalgalarının frekansı ve genliğinde değişimler meydana gelmekte, bazen sönümlemeye uğramakta bazen de büyütme etkisi ile karşılaşmaktadır. Yapıların deprem anında karşılaşacağı ivmelerin önceden belirlenmesi ile deprem bölgelerinde güvenli yapıların yapılması sağlanmaktadır. Yapıların dinamik yükler altında tasarımı için depremin zemin yüzeyindeki özelliklerinin ve buna karşılık zeminin dinamik davranışlarının bilinmesi büyük önem arz etmektedir. Sahaya özel yapılan zemin büyütme analizlerinde bölgenin faylanma yapısının araştırılması gerekmektedir. Bu çalışma, aktif bir deprem bölgesi olan Afyonkarahisar ilinde yapılmıştır. Bölgede yapılan sondaj çalışması sonrasında bölgenin depremselliği göz önüne alınarak on bir adet deprem ivme kayıtları seçilmiş ve Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018)’e göre sahaya özel ölçeklendirilerek tek boyutlu doğrusal olmayan zemin büyütme analizleri yapılmıştır. Analizlerde DeepSoil programı kullanılarak yüzey tepkisi hesaplanmış ve TBDY 2018’in bölgeye ait önerdiği tepki spektrumları elde edilerek performansı incelenmiştir. Analiz sonuçlarına göre yerel zemin koşullarının yüzey davranışını etkilediği, doğrusal olmayan analizlerde tasarım yönetmeliğinin plato bölgesinin genel olarak belirlenmiş olsa da yüksek periyotlarda sahaya özel analizlerle örtüşmediği görülmüştür.

The behavior of soils under dynamic loads is of great importance. Waves moving from the bedrock towards the surface during an earthquake change by the ground conditions in which they are located. For this reason, variations in the frequency and amplitude of earthquake waves occur, sometimes they are subjected to damping and sometimes they encounter to an amplification effect. By determining the accelerations that the structures will be exposed to during an earthquake, it is ensured that safe structures are built in earthquake zones. For the design of structures under dynamic loads, it is of great importance to know the characteristics of the earthquake on the ground surface along with the dynamic behavior of the soil. The faulting structure of the region should be investigated in the field-specific soil amplification analysis. This study was carried out in Afyonkarahisar province, which is located in an active earthquake zone. After the drilling work carried out in the region, eleven earthquake acceleration records were selected considering the seismicity of the region and one-dimensional non-linear soil amplification analyses were performed by scaling site-specific according to the Turkish Building Earthquake Code (TEC 2018). In the analyses, the surface response was calculated using the DeepSoil program, and its performance was examined by obtaining the response spectra proposed by TBDY 2018 for the region. According to the results of the analysis, it was determined that local soil conditions affected the surface behavior. Although the plateau region of the design regulation was generally matched by the non-linear analyses, it remained on the unsafe side for the long periods.