Seismic Behaviour Of Historical Stone Masonry Multi-leaf Walls

Abstract

Bu çalışmada, yığma yapı tekniğiyle inşa edilen çok tabakalı tarihi taş duvarların yatay yükler altındaki davranışı deneysel ve analitik olarak incelenmiştir. Ülkemiz; anıtsal ve kültürel değerler taşıyan birçok tarihi yapıya sahiptir. Bu yapılarda yaygın şekilde kullanılan küfeki kesme taşlarla örülmüş duvarların düzlem içi yatay yükler altındaki hasar durumlarını incelemek amacıyla belirli bir ölçekle küçültülerek üretilen taş duvar numuneleri deneye tabi tutulmuştur. Taş duvar numunelerinin gerçek taş duvarları olabildiğince en iyi şekilde temsil edebilmesi için duvar bileşenleri üzerinde birçok malzeme deneyi yapılmış ve elde edilen sonuçlar literatürde bulunan değerlerle karşılaştırılmıştır. Duvar deneyleri sonunda elde edilen hasar gelişim mekanizması, göçme modu, rijitlik değişimi, süneklik, enerji yutma kapasitesi gibi parametrelerden yararlanılarak bu tip duvarların düzlem içi yükler altındaki davranışı açıklanmaya çalışılmıştır. Ayrıca mühendislik pratiğinde kullanılabilecek hesap esasları ve bu tip duvarlara sahip tarihi yapıların deprem güvenliklerinin incelenmesinde kullanılabilecek performans seviyeleri tanımlanmıştır. Son olarak, basınç ve kayma deneyleri gerçekleştirilen duvarlar sonlu elemanlar yöntemi ile sayısal ortamda modellenerek hasar gelişimi ve yük-yerdeğiştirme davranışı tahmin edilmiştir.

In this study, behaviour of multi-leaf historical masonry walls subjected to lateral forces, are investigated experimentally and analytically. Turkey has several monumental masonry structures which are an important part of it’s cultural heritage. The mechanical behaviour of multi-leaf stone masonry walls, which were widely utilized in the ancient structures, are investigated through an experimental campaign. Full size historical masonry walls are scaled down and wall specimens produced for testing are sujected to combined axial and inplane shear forces. Besides the tests of these walls, mechanical characteristics of the components of historical masonry walls are also examined through material tests. The experimental study provided data on; damage evolution, failure mode, lateral load capacity, ductility, variation of stiffness and energy dissipation characteristics. In addition to that, design parameters and performance levels, which can be utilized in engineering practice for seismic safety assessment of historical structures, are also defined. Finally, a finite element model that can successfully predict the damage development and load-displacement response of the tested uniaxial compression and shear compression specimens is developed.