LEE- Deprem Mühendisliği-Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/19257

Gözat

Şimdi gösteriliyor 1 - 5 / 22

Dairesel kesitli tünellerin deprem etkileri altında numerik analizleri

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-05-30) Bayraktar, Burcu ; Fahjan, Yasin ; 802191217 ; Deprem Mühendisliği

Yeraltı yapılarının deprem etkileri altındaki davranışı yer hareketi ivmelerinden kaynaklanan atalet kuvvetlerinden ziyade, zemin-yapı ortamının yer değiştirmeleri tarafından kontrol edilmektedir. Deprem sırasında yeraltı yapıları, içinde bulundukları zeminde oluşan yer değiştirmelere uymaya çalışır. Bu sebeple yeraltı yapılarının tasarımında yer değiştirme esaslı tasarımlar yapılmalıdır. Bu çalışma kapsamında öncelikle tüneller hakkında genel bilgiler verilmiş ve tüneller kullanım amaçlarına, enkesit şekillerine ve yapım yöntemlerine göre gruplandırılarak detaylandırılmıştır. Tünellerin deprem sırasında maruz kaldığı boyuna yönde, tünel eksenine paralel doğrultuda gelen deprem dalga yayılımlarından kaynaklı eksenel ve eğilme şekil değiştirmeleri ile enine yönde, özellikle düşey yönde yayılan S deprem dalgalarından kaynaklı oluşan ovalleşme/yamulma şekil değiştirmelerinden bahsedilmiştir. Bu şekil değiştirme modlarına karşılık mevcut olan Serbest Alan Şekil Değiştirme Yaklaşımı ve Zemin-Yapı Etkileşimi Yaklaşımı yöntemleri detaylıca anlatılmış ve bu yaklaşım yöntemlerinde kullanılan analitik kapalı form çözümlerden bahsedilmiştir. Türkiye Karayolu ve Demiryolu Tünelleri ile Diğer Zemin Yapıları Deprem Yönetmeliği'ne göre deprem etkisindeki tünellerin tasarım felsefesi, tasarım yöntemleri ve tasarım sürecinden bahsedilmiştir. Tünellerin deprem etkileri altındaki davranışını inceleyebilmek amacıyla sonlu elemanlar analizleri yapılmaktadır. Bunlardan yaygın kullanılanlardan biri Plaxis 2D sonlu elemanlar programıdır. Bu tez çalışmasında modellemeler Plaxis 2D programı kullanılarak oluşturulduğundan öncelikle program hakkında temel bilgiler verilmiştir. Plaxis 2D programında kullanılan zemin modellerinden bahsedilmiş, zemin geometrisinin ve zemin geometrisine eklenecek yapısal elemanların tanımlanma biçimleri anlatılmıştır. Numerik analizlerde İstanbul'da yapılmakta olan yaklaşık 8 km uzunluğuna sahip çift tüp TBM tünellerinden oluşan bir demiryolu hattı projesinden yararlanılmıştır. Analizler dairesel kesitli TBM tünelleri için yapılmıştır. Dairesel kesitli tünellerin enine yönde deprem hesabı için güzergah üzerinde alınan yedi farklı kesitte Plaxis 2D programında numerik analizler yürütülmüştür. Yapılan ilk iki analiz yöntemi yer değiştirme esaslıdır ve bu yöntemlerde modele farklı hesaplamalar ile belirlenen yer değiştirme değerleri etkitilmiş ve tünel kaplamasında oluşan eğilme momentleri ve normal kuvvetler elde edilmiştir. Diğer analiz yöntemi ise 2 boyutlu olarak zaman tanım alanında yapılmıştır. Plaxis 2D programında model tabanına deprem ivme kayıtları etkitilmiştir. Numerik analizde kullanabilmek için spektruma uygun olan Gebze istasyonuna ait 1999 yılı İstanbul Kocaeli depremi, TCU042 istasyonuna ait 1999 yılı Tayvan Chi-Chi depremi ve San Jose - Santa Teresa istasyonuna ait 1989 San Francisco Loma Prieta depremi kayıtları seçilmiştir ve model tabanına etkitilerek tünel kaplamasında oluşan eğilme momentleri ve normal kuvvetler elde edilmiştir. Her bir kesit için statik durumda bulunan kuvvetler de özetlenmiştir. Analizler sonucunda üç farklı numerik yöntemle tünel kaplamasında oluşan kuvvetler karşılaştırmalı olarak grafiklerde sunulmuştur. Analizler Maksimum Tasarım deprem seviyesine göre gerçekleştirilmiştir.
Zeminin statik ve dinamik yükler altındaki davranışını belirlemede kullanılan analitik ve nümerik analizlerin karşılaştırılması

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-07-16) Güner Balcıoğlu, Özlem ; Teymür, Berrak ; 501091274 ; Deprem Mühendisliği

Dünyanın en çok zarar veren doğal afetlerinden birisi olan depremler insanları ve çevresindeki yapıları etkileyecek kadar kuvvetli yer hareketleri oluşturur. Depremler sıvılaşma, şev stabilitesi, zeminde oturma ve tsunami sorunlarının oluşmasına neden olur. Kohezyonsuz zeminlerde deprem sırasında boşluk suyu basıncının artması sonucu meydana gelen sıvılaşma, zeminde büyük deformasyonlara yol açabilir. Ülkemiz aktif deprem kuşağı içerisinde yer aldığından dolayı yıkıcı etkiye sahip birçok deprem meydana gelmektedir. Depremlerin zeminde ve yapılarda meydana getirdiği hasarları azaltmak için zeminin depremselliğinin doğru bir şekilde değerlendirilmesi gerekmektedir. Bu amaçla, mühendislik yapıları tasarlanırken, üzerine inşa edildiği zeminin özelliklerini tam olarak belirlemek için gerekli tüm saha ve laboratuvar çalışmaları yapılmalıdır. Farklı zemin koşullarına bağlı olarak belirli büyüklük, süre ve frekans içeriğine sahip deprem etkilerine karşı zeminin göstereceği dinamik tepkiyi ve deprem hareketinin ana kayadan yüzeye kadar değişimini belirlemek amacıyla zemin davranış analizleri yapılmaktadır. Bu çalışmada, sismik açıdan en aktif bölgelerden biri olan Sakarya İli, Geyve İlçesi'nde bulunan Sakarya nehri çökellerini temsil eden suya doygun kumlu bir zemin modellenmiştir. Çalışma alanında kullanılan 11 adet deprem kaydı (PEER - Pacific Earthquake Engineering Research), özellikle yakınındaki depremlerin büyüklükleri, kinematiği ve faya olan uzaklıkları dikkate alınarak seçilmiştir. Bu tezde, yapılan zemin davranış analizlerinin sonuçları hem analitik hem de nümerik olarak sunulmuştur. İncelenen alanda yapılan arazi deneyleri ve sahadan alınan numuneler üzerinde gerçekleştirilen laboratuvar deneyleri ile zeminin litolojisi tanımlanarak, ilgili zemine ait mukavamet değerleri ve idealize zemin profili belirlenmiştir. Analitik hesaplamalarda, zeminin taşıma gücü ve oturma değerleri ile dinamik yüklemeden kaynaklanan oturmalar ve sıvılaşma belirlenmiştir. Deprem yüklemesi sırasında oluşan tekrarlı gerilme oranının belirlenmesi için Seed ve Idriss (1971) tarafından önerilen ve Idriss ve Boulanger (2004) tarafından değiştirilen basitleştirilmiş yöntem kullanılmıştır. Standart Penetrasyon Testlerinden elde edilen veriler, zeminin sıvılaşma potansiyelini belirlemek amacıyla analiz edilmiştir. Sonuçlar değerlendirildiğinde sahanın ilk 15 metresinde sıvılaşma potansiyelinin oldukça yüksek olduğu görülmektedir. Kumlar için sismik sarsıntıdan kaynaklanan xxiv hacimsel deformasyonu ve oturmayı tahmin etmek için Tokimatsu ve Seed (1987) tarafından önerilen ampirik yöntemler kullanılmıştır. Sıvılaşma sonrası oturmaların 20 cm'ye kadar ulaşabildiği görülmüştür. Zeminin nümerik modellemesini gerçekleştirmek için DEEPSOIL ve PLAXIS-2D programları kullanılmıştır. Dinamik analizler DEEPSOIL programının zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yöntemi seçilerek yapılmıştır. Bu çalışmada Kayma Mukavemeti Kontrollü Genelleştirilmiş Quadratik/Hiperbolik (GQ/H) Model ve seçilen bu zemin modeli eğrilerine en uygun zemin modelini denk getirmek için Non- Masing Re/Unloading formülü dikkate alınarak analiz yapılmıştır. Her bir kuvvetli yer hareketi kaydı için hem taban kayasındaki hem de yüzeydeki tepki spektrumları, ivme ve yer değiştirme değerleri elde edilerek, birbirleri ile karşılaştırılmıştır. İki boyutlu dinamik analizler için Plaxis 2D sonlu elemanlar programı kullanılmıştır. Oluşturulan zemin modeli için başlangıç gerilme durumunu belirlemek ve deprem kayıtları etkitilerek, serbest saha şartları altında maksimum ivme ile maksimum yer değiştirme değerlerini elde etmek amacıyla HSsmall (Küçük şekil değiştirmeler ile pekleşen zemin modeli) zemin modeli kullanılmıştır. Zemin davranış analizleri ile belirlenen PGA, düşey yer değiştirme ve yatay yer değiştirme değerlerinin yüzeyde yüksek değerlere ulaştığı görülmektedir. Maksimum spektral ivme değerlerinin, Deepsoil ile yapılan analiz neticesinde hem yüzeyde hem de taban kayasında genelde aynı periyot aralığında, ancak Plaxis üzerinden elde edilen yüzeydeki maksimum spektral ivme değerlerinin, ana kayaya göre ötelenmiş bir periyot aralığında yer aldığı görülmektedir. Bu çalışma kapsamında kohezyonsuz zeminlerin sıvılaşma problemlerini serbest saha koşullarında nümerik olarak incelemek amacıyla kullanıcı tanımlı PM4Sand zemin modeli kullanılmıştır. Sayısal analiz sonucunda elde edilen düşey oturmaların ampirik sıvılaşma analizinden elde edilen oturmalarla genelde uyumlu olduğu görülmektedir. Yine, nümerik sonuçlar, kesit üzerindeki sıvılaşabilir bölgenin, basitleştirilmiş yöntemlerle elde edilen sıvılaşabilir bölge ile yaklaşık olarak benzer olduğunu göstermektedir. Nümerik analiz sonuçları ile ampirik sonuçlar arasındaki en büyük fark genelde numerik analiz sonuçlarında deprem datalarının bir çoğu dikkate alındığında sıkı kum biriminde sıvılaşma gözlenmezken, ampirik yöntemlerle elde edilen sonuçlarda sıkı kum biriminde de sıvılaşma gözlenmesidir. Nümerik analizlerde deprem kayıtlarının çoğunda gevşek kum biriminde tam sıvılaşma, bir kısım deprem kaydında da lokal sıvılaşma görülmektedir. Orta sıkı kum birim içinse, numerik analizlerde genelde bir zon halinde değil lokal sıvılaşmalar gözlenmektedir.
Application of a novel energy dissipation beam-column connector in precast structures

(Graduate School, 2024-08-12) Bozan, Ali Berk ; Oyguç, Reşat Atalay ; 802221204 ; Earthquake Engineering

In this study, which is prepared as a master thesis, seismic performance and cyclic loading behavior of four type precast reinforced concrete frames with two different type of moment resisting beam to column connection is investigated comparatively. The first one is the widely used moment resisting connection that is defined as wet connection in TBDY. The second connection type is known as ACPH (Artificial Controllable Plastic Hinge) that is taken as reference study about repleaceable plastic hinge concept. The goal of this connection, known as an replaceable plastic hinge, is to defend reinforced concrete components from earthquake related plastic deformations by keeping them in a specialized connecting section. It will be possible to repair the broken connections after the earthquake so the building can keep on operating normally. Another advantage of the developed method is that it is disassemblable and removable, allowing a completed structure to be dismantled, transported and reassembled when desired. The study is consist of five major sections. In the first section, precast reinforced concrete structures are introduced briefly and most used moment resisting beam to column connections is explained with mentioning advantages and disadvantages of them. Then the precast structure connection types included in the Turkish seismic design code are introduced. Within the scope of the thesis, MAB1 type connection, which is mentioned in Turkish Seismic Code, is used for analytical study. After that, the aim and scope of this thesis and literature review on replaceable hinge conncections are explained. At the end of first section, the paper which is named as "Performance coordination design method applied to replaceable artificial controllable plastic hinge for precast concrete beam-column joints" by Yuan (2022) are explained in more detail. Within the scope of thesis, this paper are chosen as reference for analytical study. An idea of strong joint/weak component structural design is covered by this design philosophy. It is recommended that the ACPH have a lower bending capacity than the end beam to ensure that the damage mechanism and failure mode are stable, regular, and controllable. Moment design of the connection was performed according to the equations given in the reference article. According to the reference article, it is recommended to keep λ below 0.9. When λ value were less than 0.9, This indicated that the ACPH performance was weaker than that of the concrete components, and the structural deformation was mainly concentrated at the ACPH. When λ were about 1, the area of the ACPH hysteresis loop gradually grew. The ACPH and concrete components subjected to loading participated in the structural deformation, and the Z-shape of the hysteresis loops gradually changed to spindle-shaped. The concrete components became a vulnerable section as λ increases. In the second section, first of all, details of ABAQUS software and information about Concrete Damaged Plasticity (CDP) are given. Then, modeling of reference article is performed in ABAQUS software by considering parameters such as model geometries, materials, interactions, loading, boundary conditions and mesh. Then the results are compared with article to show that the model works correctly. In this section details about modeling are as follows; reinforced concrete elements and steel joint elements are modeled within the ABAQUS software. ABAQUS software uses the Concrete Damaged Plasticity (CDP) model, which allows us to take into account nonlinear effects of materials and degradation effects. The geometric shapes for concrete and steel hinge elements are modeled as three-dimensional (3D), deformable, solid and extrusion. Reinforcement Steels are selected as 3D, wire and planar. For the material properties, the concrete model used is the Popovics compressive stress-strain model for concrete by Popovics (1973) and a modified tensile reinforcement model by Nayal and Rasheed (2006) is chosen to represent the tensile stress behavior of concrete. Reinforcement steel and steel hinge elements have inputted to software as a stress-plastic strain. Another important parameter to get the right result is the mesh, C3D8R was selected for concrete materials and ACPH. With this selection, concrete is defined as a 3D element with 8 nodes. For steel reinforcements, T3D2 is selected as a linear 3D material with 2 nodes. In the test setup of the reference article, a design was made for λ=0.3 and an experimental study was performed. Accordingly, in order to calibrate the ABAQUS model, the model was calibrated using this λ value and the hysteresis curves compared. In the third section, frame designs are made to evaluate the characteristics of the ACPH type connection that stand out from other connection types. The frames consist of 4 different type that depends on number of storeys and bays. These are one bay-one storey, one bay-two storeys, two bays-one storey and two bays-two storeys. The column and beam elements to be used in the design are dimensioned. 1.8m column height and 3m beam length were taken because the same dimensions were used in the reference article. However, the frame dimensions are smaller in height and length than the actual field application. The reason is that it is not feasible to analyze with real applications due to reasons such as data storage and analysis time in the analysis performed in ABAQUS software. Therefore, the results obtained should be evaluated accordingly. Beam and column are dimensioned for a total of 4 types of frames. The selected column and beam reinforcement is common for all of them. A force of 15% of the axial load capacity of the column is applied to the top of the column. It is checked that the column is stronger than the beam. After deciding on the properties of the column and beam, moment and shear design for ACPH was performed. The λ value for the design of the frames was 0.45, while the reference article calibration had an λ value of 0.3. In this direction, it is possible that the hysteresis curve behavior may change as the λ value increases. As a result, 8 frames including 4 ACPH and 4 wet connection type frames were modeled in ABAQUS software. As ABAQUS element geometry and material model creation parts are discussed in section 2, the same method is used in this section. In the Step module, 3 different procedures will be applied for each frame analysis. Within the scope of this thesis, these procedures are "frequency" for period calculation, "dynamic implicit" for nonlinear dynamic analysis and "static general" for cyclic displacement loading. After the solution steps are determined, the desired data is selected from the "Edit Field Output" section to select which data will be in the solution outputs. The outputs for frequency analyses is frequency of frames. The outputs for dynamic analyses are base shear, DAMAGEC, DAMAGET, SDEG, PE and S. The outputs for cyclic analyses are base shear and roof displacement. After that, it is selected how the elements that we combine in the assembly section will establish a connection on the surfaces they come into contact with each other. In the other section, loading states and boundary conditions of the models are defined. For frequency analysis, all column bottom surfaces should be defined as fixed. In case of earthquake, the direction in which the acceleration is applied should be left free. Earthquake accelerations are applied to the column bottom surfaces and the nonlinear dynamic analysis steps are completed by applying gravity loading to the whole model. To complete modeling of frame, mesh system is created in the elements. C3D8R was selected for concrete materials and ACPH. With this selection, concrete and ACPH are defined as a 3D element with 8 nodes. For Steel Reinforcements, T3D2 is selected as a linear 3D material with 2 nodes. Another issue mentioned in this section is the selection of the earthquake record to be applied to the frames. The selected earthquake record belongs to the Maraş Earthquake. However, in order to save analysis time, accelerations between 70th and 80th seconds, which is the region where the acceleration reaches peak value in the earthquake record, are selected for analysis. The selected earthquake record exceeded the value of the spectrum used in the design of the frames. This made it possible to see the frame damages more clearly in the seismic analysis. For the cyclic load analysis, a loading reaching a drift rate of 5.6% is applied to the frames. In the fourth section which is the dicussion section, the frames mentioned in section 3 were subjected to earthquake recording and cyclic displacement loading. Then their seismic performances were examined and discussed. As a result of frequency analyses, period changes of the frames are calculated. It is seen that an increase in period was observed in all frames thanks to ACPH. Among the frame types, it is observed that increase in the storey number affected the period change more than increase in the bay number. As a result of dynamic implicit analyses, base shear vs time, compressive damage, tension damage, SDEG (scalar stiffness degredation), PE (plastic strain) and S (von mises stress) are evaluated. When base shear results is investigated, a decrease was observed in all frames thanks to ACPH. As in the period change, the highest effect was observed in the increase in the number of storeys. Another outcome for base shear is the use of ACPH reduces the base shear carried by the middle column proportionally and provides a more balanced distribution with the other columns. For other analysis results, the following can be said that damage occurred at the column base of both RC and ACPH frames during the earthquake. Plastic hinges were formed on the column bottom surfaces of all frames due to damage. Therefore, plastic hinges at the bottom of the columns should be investigated as a separate study subject. Regarding the damage to the beams, in RC frames, damage occurred in the region of the beams close to the column face. In the two bays case, damages also occurred in the beam-column joint region in the middle of the frames. In ACPH frames, the damage to the beams was concentrated on the energy dissipation plate region of the ACPH, which significantly reduced the damage to the reinforced concrete elements. The use of ACPH will contribute to achieving undamaged middle beams, which is one of the philosophies of the use of the replaceable connection. Lastly, ductility and structural system behavior coefficient were evaluated by looking at the cyclic analysis results. Within the scope of this thesis,the yield displacement was obtained by balancing the assumed bilinear shape. For the ultimate displacement, the ultimate displacement can be obtained from the point where the maximum base shear capacity usually decreases by 10% or 20%, assuming that it corresponds to the point where the compressive stress in concrete or the fracture or buckling of the transverse reinforcement in any structural element occurs. However, for ultimate displacement in this thesis, the maximum base shear capacity was not reduced, and the ultimate displacement is matched with the maximum base shear capacity. It is recommended to evaluate the results to be obtained in this direction. Because it was preferred to stay on the safe side regarding the semi-rigid or rigidity of the connection.According to the results the effect of ACPH on ductility in frame 1B2S is 47.5% on average and in frame 2B2S it is 57.3% on average. it was concluded that a value between 3.90 and 4.52 should be used for the behavioral coefficient (R) of the structural system for this type of joint. As a result of this analytical study, the use of replaceable joints in precast structures are investigated in different types of frames and comparative data are presented. Based on the data, the use of replaceable joints in precast structures minimized the damage to the structural members after the earthquake. It is shown that it will increase the ductility of the structure and a suggestion is made for the behavior coefficient of the structural system.
Deprem kayıtlarının istatistiksel analizi ile fay uzaklığına ve kayıtlara dayalı şiddet haritalarının oluşturulması

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-02-06) Turan, Hakan ; Taşkın, Beyza ; Peker, Kerem ; 802201224 ; Deprem Mühendisliği

Bu tez çalışması, depremler ve özellikle deprem riskinin değerlendirilmesi üzerine odaklanmıştır. Depremler, dünya genelinde sıkça görülen doğal afetlerden biridir ve bu çalışmada, depremlerin şiddet haritaları aracılığıyla değerlendirilmesi üzerine önemli bir perspektif sunulmaktadır. Avrupa Makrosismik Ölçeği (EMS-98), şiddet seviyelerine ve yapısal özelliklere dayanarak potansiyel yapısal hasarı öngörmek için bir çerçeve sunar. Sismik aktiviteye detaylı bir yaklaşım, doğru ve hızlı oluşturulan şiddet haritaları ile birleştirildiğinde, depremlerin neden olduğu potansiyel hasarı gösteren dağılım haritalarının oluşturulmasına imkân sağlar. Bu yöntem, deprem senaryolarına uygulandığında sadece yüksek riskli alanları tanımlamakla kalmaz, aynı zamanda etkili afet yönetimi planlarının geliştirilmesine de katkıda bulunur. Çalışmada, Türkiye genelinde 1995-2023 yılları arasında meydana gelen 161 depremden elde edilen 464 istasyon kaydı kullanılmıştır. İlk aşamada, doğrusal en küçük-kareler regresyon yöntemi kullanılarak çeşitli deprem parametreleri ve mühendislik şiddetleri ile en büyük yer ivmesi (PGA) arasında korelasyonlar geliştirilmiştir. Bu parametreler en büyük yer hızı, kümülatif mutlak hız, arias şiddeti, gerçek zamanlı şiddet ve yıkıcı şiddettir. Çalışmanın kritik bir yönü de Türkiye genelinde deprem şiddeti (IEMS) ile maksimum yer ivmeleri (PGA) arasında yerel bir korelasyon oluşturmaktır. Bu korelasyon, şiddeti bilinen sekiz depremin 74 istasyon kaydı ile doğrulandı ve depremden etkilenen bölgelerde hızlıca şiddet haritası oluşturulması için temel oluşturdu. Daha sonra, 30 Ekim 2020 tarihinde meydana gelen Sisam Adası açıklarındaki depremden (Mw=6.6) etkilenen bölgenin Vs30, ivme ve şiddet haritaları oluşturulmuştur. Haritaların oluşturulabilmesi için depremin merkezüssü konumlandırılmış ve bu süreçte Yunanistan'ın deprem izleme ağı (ITSAK) ve Türkiye deprem izleme ağına (AFAD) ait toplamda 18 istasyon kullanılmıştır. Hem tek istasyon verisi hem de çok istasyon verisi kullanılarak merkezüssü konumlandırma yöntemleri uygulanmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Zemin etkilerinden bağımsız azalım ilişkisi kullanılarak hesaplanan ivme değerlerine zemin büyütme etkisi de eklenerek, depremden etkilenen bölgenin en büyük yer ivmesi haritası oluşturulmuştur. Bu çalışma, elde edilen IEMS-PGA korelasyonu ile şiddet seviyelerinin ivme sınır değerlerini belirleyerek, depremden etkilenen bölgenin şiddet haritasını oluşturma amacını taşımaktadır.
Relationship between the seismic resistance capacity and the expected total life-cycle environmental impact of an RC building

(Graduate School, 2022) Oruç, Mehmet ; Yazgan, Ufuk ; 708481 ; Earthquake Engineering Programme

The operational emissions that occur during the use of the buildings and the embodied emissions that occur after the construction of the buildings are substantial. Buildings are responsible for a significant part of the total energy-related carbon emissions. All life cycle stages need to be considered in order to calculate environmental impacts in buildings. Life Cycle Assessment (LCA) is a methodology used to determine the environmental impacts of a product or service over its lifetime and to identify the processes that cause these impacts. Life cycle assessments for a product include all stages from the extraction of the raw material to the disposal or recycling of the product. Many studies have been conducted on embodied and operational emissions in the assessment of the environmental impact of buildings. In addition, it is a very innovative and meaningful approach to consider the seismic damage that the building will receive throughout its life. While evaluating the life cycle results, the calculation of the losses due to the repairs related to seismic damage will also increase the reliability of the results. The expected losses associated with seismic damage can be obtained by integrating the seismic hazard at the site with the fragility curves representing the capacity of the building. As a result, expected life cycle environmental impact can be assessed by considering both the potential seismic damage during the building lifetime as well as the initial impact caused while constructing it. This thesis presents an approach that evaluates the total life cycle environmental impact depending on the ductility class choosen while designing the structure. The behavior factors provided in codes depend on the ductility level. The study reveals relationship between the ductility class considered in the design and the expected total life cycle environmental impact of the building. The purpose of this thesis is to find an answer to making logical choices in terms of environmental impacts while choosing the ductility class. The case study building is a 6 story residential building with reinforced concrete structural walls. The detailing of the case study building was made based on 3 alternative approaches all of which were complying with Turkish Building Earthquake Code (TBEC, 2018) regulations. A different finite-element model was developed for each design approach. One of the models represented the design that corresponds to limited ductility design. The behavior factor R was set equal to 4 and the building was detailed to have a high resistance capacity. Other two models were designed according to the provisions for high ductility. The behavior factor R was set equal to 7 in the design of these two models. The difference among these two models were related to the reinforcement content in the walls. One model was designed to have a higher reinforcement content and strength capacity compared to the other. Basically, considered set of models represented the alternative design strategies that can be utilized by the engineer while designing the same building.

Gözat

Son Başvurular