BİR BETONARME BİNANIN SANAL DAVRANIŞ VERİLERİYLE HASAR TESPİTİ İÇİN ANALİTİK VE DENEYSEL ÇALIŞMA


Creative Commons License

Sak Ö. F. , Beyen K.

5th International Earthquake Symposium - Kocaeli, Kocaeli, Türkiye, 10 - 12 Haziran 2015, cilt.1, ss.319-332

  • Cilt numarası: 1
  • Basıldığı Şehir: Kocaeli
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.319-332

Özet

Binaların zamanla yapısal koşullarında ve işletme yüklerinde önemli değişiklikler gözlenmektedir. Yapısal sağlığın en büyük tehlike gösterdiği şartlar deprem gibi şiddetli dinamik kuvvetlerin etkisiyle
gerçekleşir. Oluşan hasarların farkedilmesi veya erken tanı konulmasıyla yapıya uygulanacak onarım ve güçlendirme yapının geri kazanımı açısından çok önemlidir. Bu çalışmada sanal ortamda hasarsız yapı üzerinde yürütülecek testlerle yapı sağlığı olarak ifade edilebilecek durum tespiti ve hasar verdirilen yapı üzerinde ise hasar tanılama çalışması yürütülmüştür. Bu amaçla TS500 ve DBYBHY2007’ye uygun betonarme binanın nümerik modeli test binası olarak ele alınmıştır. Yapının dinamik özellikleri elastik doğrusal tasarım çerçevesine uygun olarak zayıf titreşim girdi kuvvetleri altında yapısal titreşim metodlarından biriyle çalışılarak belirlenmiş ve yönetmelik kriterlerinin hassaslığı test edilmiştir. Yapısal davranış açısından kat ötelenmeleri, diğer serbestliklerin ve kesit kapasitelerinin geçerliliği yönetmelikler çerçevesinde kontrol edilmiştir. İkinci aşamada şiddetli deprem girdi kuvvetleri ile elastik doğrusal ve elastik doğrusal olmayan davranışlar çalışılarak yapı karekteristiğindeki değişimler izlenmiştir. Deprem yönetmeliğinin izin verdiği oranlarda ve üstünde hasar verdirilen bazı elemanların yapı davranışına etkilerini belirleyecek metodlar kullanılarak hasarlı durum tespitinin belirleyici faktörleri çalışılmıştır. Yönetmelik değerlerinin tutarlılığının sınanması ve hasar tespit metodlarının hasarı belirleme gücü elde edilen sonuçların ışığında tartışılmıştır.

Significant changes have been observed in the structural conditions and service loadings of the buildings over time. Conditions that would susceptible to serious structural health problem are risky for
the building during intensive dynamic forces such as earthquakes. In the case of structural serviceability, early damage detection is very important for in-time repair and strengthening of civil structures. In
this analytical study, structural condition assessment (i.e., structural health check) of an undamaged structure and damage identification for a structure with failed components are studied based on response time-history data from virtual experiments. For this purpose, numerical model of the reinforced concrete test building is designed in accordance with the criterions of Turkish Standards 500 (TS500)
and Specification for buildings to be built in seismic zones-Turkish Earthquake Resistant Design Code (DBYBHY2007). Elastic dynamic properties of the test building under low vibration input forces are
evaluated based on suitable structural vibration analysis method and sensitivities of the building code criterions have been tested. Validity of structural behavior such as story drifts, other degree of freedoms
and member capacities are re-evaluated and compared with the code limits. In the second phase, changes of the structural characteristics have been observed based on linear elastic and nonlinear cases under different strong earthquake input forces. Significant indicators identifying condition and location of the damage are investigated using some capable algorithms. Those algorithms may yield distinguishable evidences in the structural responses for maximum credible seismic forces under and over allowable code proposed earthquake levels. Validity and reliability check are performed around the limits of the current building code to address reliability requirements for design forces and sensitivity of damage identification algorithms are discussed in the light of the results to provide a robust set of
qualitative and quantitative evidences.