Search

Bu tezde, deprem etkisiyle kemer baraj-resrvuar sistemlerinde yapı-su etkileşimini incelemiştir. Bu amaçla sonlu elemanlar metodu (SEM) ve karşıtlıklı sınır elemanları metodu (KSEM) kullanılarak 3 -boyutlu bir hibrid nümerik model geliştirmiştir. SEM kemer baraj gövdesinde, KSEM ise reservuarın modellenmesinde kullanılmıştır. Baraj reservuarı taban geometrisinin ve tabanın sönümleme etkisinin hissedildiği sonlu uzunluktaki bir hacim ve enerji radyasyonu etkisiyle sönümlemenin etkili olduğu uniform kesitli sonsuz bir hacim olarak iki parçada ele alınmıştır. Sonlu hacim için 3-boyutlu KSEM kullanılmıştır. Sonsuz hacimde, düşey düzlemde 2-boyutlu KSEM kullanılırken reservuar aksı yönünde analitik bir ifadeden yararlanılmıştır. Geliştirilen modelle, istenen geometrideki 3-boyutlu kemer baraj- reservuar sistemlerinin depreme tepkisi elde edilebilmektedir. Model baraj ve reservuarın depreme tepkilerinin ayrı ayrı hesaplanmasına olanak sağladığı gibi etkileşimlerinin de incelenmesine olanak sağlamaktadır. Model sonuçlarının doğruluğunun araştırılması ise literatürde mevcut olan basitleştirilmiş geometrideki baraj -reservuar sistemleri için elde edilen analitik model sonuçları kullanılarak yapılmıştır. Ayrıca modelin SEM ile geliştirilen kısımlarının sonuçlan SAPIV programı sonuçlan ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar sonucunda modelin doğruluğu gösterilmiştir. Model Karakaya Barajı ve reservuarına uygulanmıştır. Sistemin rezervuar aksına paralel veya dik yönlerde uygulanan bir depreme tepkisinin, yapı-su etkileşimi, taban geometrisi ve taban sönümlemesi ile değişimi incelenmiştir. Model sonuçları baraj gövdesi üzerinde detaylı hidrodinamik basınç ve kuvvet dağılımları olarak sunulmuştur. An effective analytical model based on the hybrid FEM-DRBEM scheme has been developed to study the fluid-structure interaction and earthquake response of arch dam- reservoir systems. Applying the substructure technique, the finite element method is utilized to model dam structure and the dual reciprocity method is used to model the reservoir domain. Considering the bottom absorption effects, the reservoir domain is idealized as a finite region of irregular geometry adjacent to an infinite domain of uniform cross section. The three- dimensional dual reciprocity method is applied to model the finite domain of the reservoir. The uniform infinite domain is modeled by applying two-dimensional eigenvalue analysis based on the dual reciprocity formulations over the uniform cross section combined with a continuum expression in the upstream direction. Based on the model, a computer code has been developed to calculate the seismic response of a three-dimensional dam-reservoir system of arbitrary geometry to upstream-downstream, cross-stream and vertical harmonic ground motion. The model is verified by comparing the hydrodynamic response of a three- dimensional rectangular reservoir with that from the analytical formulation existing in the literature. The model was applied to investigate the hydrodynamic and structural response of the Karakaya dam-reservoir system. The effects of arch dam-reservoir interaction, the reservoir geometry and the reservoir boundary bottom absorption on the hydrodynamic and structural responses are studied 184

Prekast yapıları geleneksel betonarme yapılardan ayıran en önemli nokta bağlantıların monolitik olmamasıdır. Yapının yatay ve düşey yükler altında stabil davranması ve herhangi bir lokal hasarda ayakta kalabilmesi için elemanlar arasındaki bağlantıların yeterli dayanımda olması çok önemlidir. Bu bağ kuvvetlerinin belirlenmesinde diyafram analizi ve araç çarpma yükü gibi lokal hasar meydana getirebilecek analizler hayati önem taşımaktadır. Bu analizlerin yapılmasında genellikle analitik yöntemler tercih edilir. Bunun nedeni üç boyutlu doğru hesap modelinin yapılabilmesi için eleman bağlantılarının ve davranışlarının hesap programına doğru tariflenmesinin kolay olmaması ve yapılan hesap kabulleridir. Bu tez çalışmasında bu durumlar ayrı ayrı irdelenerek ele alınmıştır. Statik ve dinamik olarak etkitibilecek olan araç çarpma yükü, prekast bir kolon ele alınarak statik ve dinamik olarak etkitilmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Diyafram analizi sonlu elemanlar ve analitik yollarla çözülüp, bu iki yöntem arasındaki farklar ortaya konmuştur. Ayrıca 3 katlı prekast bir yapı ele alınarak bağlantı özelliklerine göre sonlu elemanlar yöntemiyle modelleme teknikleri anlatılmış, çarpma yükü ve düşey yükler altında doğrusal olmayan davranışı irdelenmiştir. Yapılan sayısal uygulamalarla, bu tez çalışmasının prekast yapıların sonlu elemanlar yöntemiyle modellenme teknikleri, lokal hasar senaryoları ve diyafram analizleri konularında faydalı olması amaçlanmıştır. The most important point that distinguishes precast structures from traditional reinforced concrete structures is that the connections are not monolithic. In order for the structure to be stable under horizontal and vertical loads and to survive any local damage, it is very important that the connections between the elements are of sufficient strength. In determining these bond forces, analyzes that may cause local damage such as diaphragm analysis and car impact load are vital. Analytical methods are generally preferred in making these analyzes, because it is not easy to describe the element connections and behaviors to the calculation program in order to make the correct three-dimensional calculation model and the acceptance of the calculations. In this thesis study, these situations are dealt with separately. The car impact load, which can be statically and dynamically activated, is taken into account in a precast column, statically and dynamically, and the results are compared. Diaphragm analysis is solved by finite elements and analytical ways and the differences between these two methods are revealed. In addition, a 3-storey precast structure was handled and modeling techniques were described according to the connection characteristics, and nonlinear behavior was examined under car impact load and vertical loads. With the numerical applications, this thesis study is intended to be useful in modeling techniques of precast structures with finite element method, local damage scenarios and diaphragm analysis. 111

Türkiye'de özellikle son dönemlerde sağlık yapıları sismik taban yalıtımlı binalar olarak inşa edilmektedir. Sağlık yapılarının büyük bir deprem sonrası hizmete devam edebilir olması, bu binaların sismik taban yalıtımlı olarak inşa edilmesini gerekli kılmaktadır. Taban yalıtımlı sistemlerin modellenmesi, analizi ve tasarımı standart yapılardan önemli ölçüde ayrışmaktadır. Bu tür yapıların tasarımında dikkat edilmesi gereken hususlar ve karşılaşılan tasarım sorunlarıyla ilgili çözümler hakkında alternatif tasarım yaklaşımlarına gereksinim duyulabilmektedir. Örneğin yakın fay yönelim etkilerine maruz sismik taban yalıtımlı binalarda izolatörlerdeki aşırı yüksek deplasman taleplerinin azaltılabilmesi için izolasyon kotunda sönümleyici damperlerin sisteme ilave edilmesine ihtiyaç olabilmektedir. Analizlerde yer ivmesi kayıtlarının düşey bileşeninin kullanılması zaman tanım alanında yapılan analiz sonuçlarını değiştirebilmekte ve sürtünmeli sarkaç tip izolatörlü sistemlerde tasarım taban kesme kuvvetlerini artırabilmektedir. Ortak izolasyon döşemesi üzerinde yer alan genleşme derzleriyle birbirinden ayrılmış bina bloklarında yatay rijitliği diğerlerine nispeten az olan blokların tasarım taban kesme kuvvetleri yüksek mod etkileri nedeniyle önemli mertebelerde artabilmektedir. Bu tip yapılaşma Türkiye'deki hastane binalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Söz konusu problemlerin tasarım aşamasında tespit edilmesi ve uygun çözüm yaklaşımlarının belirlenmesi deprem sonrası hemen kullanımı beklenen hastane yapıları için kritik öneme sahip görülmektedir. Bu tez kapsamında taban yalıtımlı binaların tasarımında karşılaşılan söz konusu sorunlarla ilgili tespit ve çözüm önerileri üzerine çalışmalar yapılmıştır. In Turkey, especially in recent years, hospital buildings are being built as base isolated buildings. The base isolated hospital buildings are important to ensure that they can continue to service after a major earthquake. The modeling, analysis and design of such systems differs from standard buildings. Alternative design approaches may be required for the design of such structures. For example, in order to reduce the extremely high lateral displacement demands on the isolators due to the near fault directivity effect, supplementary damping system may be required to be installed at the isolation level. The use of vertical ground motion may change the time history analysis results. The design base shear may increase due to consideration of the vertical ground motions (Friction Pendulum or Sliders). At the multiple blocks separated by the expansion joints located on the common isolation floor, design base shear may significantly increase in some of the relatively flexible blocks due to the heavy base mat and excitation of higher superstructure vibration modes. Such structures are widely used for the hospital buildings in Turkey. Identifying the aforementioned problems at the design stage and determining appropriate solution approaches are critical for hospital buildings that are expected to be operational immediately after the earthquake. In this thesis, studies have been carried out on the identification and solution of the problems related to the design of base isolated buildings 101

Yüksek yapıların ülkemizde kullanımının artması ile özellikle yapı tasarım ve dizayn aşamasında yapılan bazı kabullerin bu tarz yapılarda beklenen davranışı sergileyip sergilemediği ve diğer statik hesaplar için kullanılan enerji ve kuvvet transferlerinin doğruluğunun hesap yöntemleri ile kontrol edilmesi gerekliliği oluşmuştur. Bu varsayımlardan birisi ise döşemelerin rijit diyafram kabulü ve bu kabulle beraber döşemelerde yük aktarımının oluşup oluşmamasıdır. Döşemeler, yapı sisteminde genellikle ana kütleyi oluşturan elemanlardır. Bu nedenle önemli derecede düzlem içi membran kuvvetleri oluşabilmektedir. Döşemelerin önemli görevlerinden biri de deprem veya rüzgârdan oluşan yatay kuvvetlerin düşey taşıyıcılara aktarılmasıdır. Özellikle yüksek yapılarda yapı kütlesinin ani arttığı baza veya podyum diye adlandırılan katlarında veya yapı rijitliğinin ani arttığı bodrum katlarındaki döşemelerin üzerinde biriken döşeme membran kuvvetlerinin bir alt katta bulunan düşey taşıyıcılara transferi irdelenmesi gereken bir konudur. Due to the increase in the use of high buildings, it has been determined that some assumptions made in the structure design and design stages exhibit the expected behavior in such structures and the accuracy of the energy and force transfers used for other static calculations should be checked by calculation methods. One of these assumptions is the acceptance of the rigid diaphragm of the floors and the occurrence of load transfer in the floors. The slabs are generally the main elements of the building system. Therefore, significant in-plane membrane forces may occur. One of the important tasks of the floor is the transfer of horizontal forces of earthquakes or winds to vertical barriers. Especially in high-rise buildings where the mass of the building increases suddenly, the transfer of the diaphram membrane forces accumulated on the floors in the basement floors where the building rigidity increases is an issue that should be examined. This study surveys the seismic behavior and design of floor diaphragms. Following some introductory philosophy remarks, a classification of diaphragm behavior, diaphragm members and classifications about analysis methods. 79

Ülkemizdeki sanayi yapıların büyük bir kısmını, uzun yıllardır kullanılan, çok açıklıklı veya tek açıklıklı genellikle bir katlı betonarme prefabrike yapılar oluşturmaktadır. Ne yazık ki geçmiş dönemlerdeki Deprem yönetmeliklerimizin genel olarak eksik/hatalı oluşu ve özellikle prefabrike yapılar ile ilgili 1998 yönetmeliğine (TS9967 Deprem yönetmeliği olarak görülmemiştir) kadar bu tarz yapıların deprem hesabı için hiçbir özel şartın bulunmaması yapı stoğunun performasının ne düzeyde sorunlu olduğunu ilk bakışta ortaya koymaktadır. 2007 Deprem Yönetmeliğinde (DBYBHY-2007) bu tip yapıların tasarımı ile ilgili Bölüm 3'te kısa bir tanımlama yapılmıştır. 2018 yönetmeliğinde (TBDY 2018) bu tarz yeni yapıların tasarımı Bölüm 8 de daha kapsamlı olarak ele alınmışıtr. Ancak her iki yönetmelikte de betonarme prefabrike yapıların değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi ile ilgili olarak spesifik konu ve detaylar bulunmamaktadır.Günümüzde mevcut betonarme prefabrike yapıların güçlendirmesi çalışmalarında `klasik yöntemler` kullanılmaktadır. Bu güçlendirme çalışmaları, tesisler için, büyük iş kesintileri, alan kaybı ve imalat zorluklarına sebep olmaktadır.Tez çalışmasında, 1999 Adapazarı depremi sonrasında TPB tarafından yapılan incelmeler sonucunda organize sanayi bölgesinde yıkılan örnek yapılardan A Grubu yapı tipi seçilerek mevcut deprem performansı değerlendirilmiş ve bu yapı tipi için sismik enerji sönümleyiler ile güçlendirme çalışması yapılması çalışılmıştır.Çalışma kapsamında Lineer Sürtünmeli ve Viskoz tip enerji sönümleyicler kullanılmışıtr. Yapının benzerlik gösteren akslarından kısa ve uzun doğrultuda iki aksı belirlenmiş ve bu akslar için Zaman Tanım Alanında analizler yapılmıştırAnalizler sonucunda mevcut yapı tepe deplasmanı ve yapı performansında sınırlıda olsa iyileşmeler görülmüştür. Yapının Göçme Durumu Performans seviyesindeki mevcut durumu uzun doğrultuda Kontrollü Hasar (Can Güvenliği) Seviyesine geliştirilmiş, kısa doğrultuda Göçme Durumu Performansı aşılamamıştır. Most of the industrial buildings in Turkey consist of multi-span or single-span and generally single story reinforced concrete prefabricated structures that have been used for many years. Unfortunately, previous seismic regulations were generally incomplete/faulty in the past and seismic provisions, especially for the prefabricated structures have never been mentioned till 1998 Earthquake Code (TS9967 cannot be considered as a seismic code) and it shows at a first glance how problematic the performance of the building stock is. A brief description was included in Chapter 3 of the 2007 Earthquake Code regarding this type of structures. In 2018 Earthquake Code, the design of such new structures is explained in more detail in Chapter 8. However, both regulations do not cover the specific issues and details regarding the evaluation and strengthening of reinforced concrete prefabricated structures.Nowadays, `classical methods` are used for the retrofitting of the existing reinforced concrete prefabricated buildings. These retrofitting activities cause major operational interruptions, loss of space and manufacturing/erection difficulties for plants.In the thesis study, Group-A type of structure was selected according to the classification of structures as per the results of investigations carried out by TPB after 1999 Adapazarı earthquake among the demolished structures in the industrial zone, and seismic evaluation of this type of structure was carried out. Then, retrofitting study was performed with seismic energy dissipation devices.Friction (Linear) and Viscous type dampers were used during studies. Two axes representing the structure along short and long directions were selected and TimeHistory analyses were carried out for these axes.As a result of the analyzes, there have been some improvements in the top displacement and performance of the building. The `Collapse Performance Level` of the existing building was managed to level up to `Damage Control (Life Safety)` along long axis, however, `Collapse Performance Level` remained as the same along short axis. 131

Dünyada çok yaygın bir şekilde uygulaması yapılan çok katlı yüksek binalar, son yıllarda ülkemizde de uygulanmaya başlanmıştır. Ülkemizdeki işverenlerin daha yüksek bina yapma hevesleri ve emsal alanları gibi nedenlerden dolayı, hazırlatılan mimariler; statik açıdan incelendiğinde çok narin yüksek binalar meydana getirmektedir. Özellikle mimari gereksinimler yüzünden yapı ana taşıyıcısında herhangi bir değişiklik yapılmasına olanak vermemektedir. Bu yüzden yapı taşıyıcı sisteminin rijitliğini arttıracak mimari gereksinimleri de göz önünde bulundurulacak sistemler seçilme zorunluluğu ortaya çıkmıştır.Bu tarz narin yapılar için rijitliği arttırıcı, fakat mimaride görsel ve kullanım açısından bir kayba sebebiyet vermeyecek dış destek (outrigger) sistemleri kullanılması zorunluluğu ortaya çıkmaktadır. Dünyada en yaygın şekilde kullanılan dış destek (outrigger) sistemleri, çoğunlukla rüzgar yüklerine karşı yapının rijtiliğini arttırarak konfor ivmelerini öngörülen sınırlar içine çekmekte faydalanılmaktadır. Yapının belli katlarında (özellikle mekanik katlarda) teşkil edilen bu sistemler, geleneksel çelik taşıyıcılardan oluşturulmaktadır. Ülkemizin çok riskli deprem bölgesinde olduğu düşünüldüğünde bu tarz sistemlerin deprem etkisi altında nasıl davranacağı pek bilinmemektedir.Bu çalışmada, deprem yükleri altında farklı yerleşim formları denenerek, dış-destek (outrigger) sistemlerinin yapı genelinde sağladığı avantajlar ve dezavnatajlar incelenmiştir. Depreme kaşı kullandığımız bu sistemin, yüklerini kontrol edebilmek için, dış destek elemanları çekme ve basınç altında aynı davranışı gösterebilen burkulması önlenmiş çelik çaprazlardan (buckling restrained brace) teşkil edilmiştir. Widely used multi-storey high-rise buildings have been implemented recent years in the world. Due to architects desire to build higher buildings when it is examined from a static point, it is seen very delicate buildings. Especially due to the architectural requirements, the structural main carriers does not allowed any changes. Therefore, it is necessary to choose the systems to consider the architectural requirements which will increase the rigidity of the structure-bearing system.At this kind of delicate structures for stiffness by the architectural design, the system force to be used an external support (outrigger) systems to carry the building due to the lateral forces. Outrigger systems, which are the most widely used in the world, are often used to increase the rigidity of the structure against wind loads and to provide comfort accelerations into the foreseen limits. These systems, which are formed in certain floors of the structure (especially in mechanical floors), are formed from conventional steel carriers by the considering that our country is in a very risky earthquake zone it is not exactly known how such systems will behave under the effect of earthquake.In this study, different design forms under earthquake loads were investigated and the advantages and disadvantages of the outrigger systems were examined. In order to control the loads of this system, which we use by the earthquake behavior, external support elements are formed by buckling restrained brace which can show the same behavior under compression and pressure. 58

Bu çalışmada deprem yalıtımı uygulamalarının üç farklı orta yükseklikteki bina üzerinde etkinliği incelenmiştir. Plan ve taşıyıcı sistem özellikleri hemen hemen aynı olan 10, 15 ve 20 katlı üç bina henüz taslak halde bulunan Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (2016)'nda bulunan şartlara göre deprem yalıtımı tasarımları yapılmıştır. Sırasıyla 50 yılda %2 ve 50 yılda %10 aşılma olasılıklarına tekabül eden DD-1 ve DD-2 deprem seviyelerine göre ölçeklendirilmiş 7 adet deprem kaydı doğrusal olmayan dinamik analizlerde kullanılarak yapılan tasarımların deprem performansları belirlenmiştir. Performans kriterleri, DD-1 deprem seviyesinde izolator sistemlerinin alt sınır değerleri kullanılarak, yalıtım birimlerinin (izolatörlerin) deplasman ve dayanım limitlerinin aşılmaması, DD-2 deprem seviyesinde ise izolatörlerin üst sınır değerleri kullanılarak, üst yapıya etkiyen kuvvet ve kat göreli şekil değiştirmelerinin hedeflenen ve yönetmelikte verilen sınırların altında kalması olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar karşılaştırmalı olarak yorumlanmıştır. In this study, effectiveness of seismic isolation have been investigated on three different mid-rise building. Three buildings of 10, 15 and 20 stories which have the same geometry and framing systems, have been designed according to the requirements of the still draft Turkish Building Seismic Code (2016). Earthquake performances of isolated buildings were determined, using 7 earthquake ground motions scaled to DD-1 & DD-2 earthquake levels corresponding to 2% probability of exceedance in 50 years and 10% probability of exceedance in 50 years, respectively. The performance criterion is that the displacement and strength limits of the isolation units (isolators) are not exceeded by using the lower limit values of isolator system at the DD-1 earthquake level, also superstructure drift and base shear checks are to be done under DD-2 earthquake level with upper bound values of isolator system for targeted-code limited values. Obtained results are compared with commentary. 149

Günümüzde artan ihtiyaçlar doğrultusunda Türkiye'de yüksek yapı stoku giderek artmaktadır. Geleneksel olarak ülkemizdeki tüm yüksek binaların taşıyıcı sistemi betonarme çekirdek perde ve çerçevelerden oluşturulmaktadır. Yüksek binaların taşıyıcı sistemini oluştururken tasarımdaki herhangi bir değişiklik deprem performansını etkileyecektir. Bu açıdan taşıyıcı sistemin özellikleri önemi arz etmektedir. Bu çalışma kapsamında yüksek yapıların deprem davranışı ve performanslarının iyileştirilmesi veya en iyi sonuçları alabilmek için taşıyıcı sistemi en doğru şekilde tasarlanması ve değerlendirilmesi irdelenmiştir. Ayrıca, deprem riskinin yüksek olduğu büyük şehirlerde yüksek binaların tasarımı için resmi bir yönetmelik bulunmamaktadır ancak Haziran 2016 yılında taslak olarak yayınlanan «Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği» yüksek yapı tasarımı için kuralları içermektedir. Bu tez çalışmasında, taşıyıcı sistemleri farklı iki betonarme yüksek bir bina, TBDY (2016)'da önerilen tasarım ilkelerine göre analiz edilerek taşıyıcı sistem belirlenecek, deprem performansı değerlendirilmiştir. Taşıyıcı sistemleri farkli olan iki betonarme yüksek binadan birincisi çekirdek-perdeli çerçeveli, ikincisi ise Burkulması Önlenmiş Çaprazlı sistemdir. Bu çalışmada, zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yöntemi kullanılarak yüksek yapıların deprem performanslarının değerlendirilmesi konusunda çeşitli tasarım parametreleri incelenerek oldukça faydalı bilgiler sağlanmıştır. Due to increasing urbanization, high-rise buildings stock is expanding in Turkey. Traditionally, these buildings are designed with core shear walls and frames as structural system in our country. Any changes in design will affect the seismic performance while defining the structural system of high-rise buildings. In this respect, the characteristics of the structural system are important.In this study, it was examined how to design and evaluate the structural system in order to improve the seismic performance of the high-rise buildings or to get the best. Eventhough currently, there is no official Code or regulation document on the design of high-rise buildings in the cities with high seismic risk, the draft of `Turkish Building Seismic Code` in June 2016 includes rules for the design of high-rise building. The first system was a typical core-shear wall with frames while the second system was typical system enhanced with Buckling-Retrained Braced Frame.In this study, two reinforced concrete high-rise buildings with different structural systems were designed based on Turkish Building Seismic Code Draft 2016 to evaluate seismic performance.In addition to that, nonlinear time history analysis was performed to evaluate and seismic performance was investigated. 155

Deprem etkisinde olan binaların tasarımında en yaygın kullanılan yöntemkuvvete dayalı bir yöntemdir. Bu yöntem ile depremin etkisini simülize etmek içinbinanın yüksekliği boyunca kuvvetler uygulanmaktadır. Fakat, son yıllardakiaraştırmalar sayesinde daha gerçekçi yöntemler oluşturulmuştur. Doğrusal olmayanitme ve zaman tanım alanında doğrusal olmayan yöntemler birer örnektir.Bu araştırmada, doğrusal olmayan itme yöntemi düzensiz binalarla testedilmiştir. Seçilen düzensizlik, süreksizlik diyaframıdır.Seçilen binalar altı katlı betonarme binalardır. Bütün döşemelerde toplamalanın %20'si ile %60'ı arasında boşluk alan vardır.Her bina, doğrusal olan mod birleştirme yöntemi kullanılarak tasarlanmıştır vesonrasında ASCE-41-13, EN 1998-3 ve TBDY-16'ya göre doğrusal olmayan itmeyöntemi ile analiz edilmiştir. Her elemanın ver her binanın performans seviyesibelirlenmiştir ve sonunda bu sonuçlar karşılaştırılmıştır.SAP2000 kullanılarak yapılar modellenmiştir, diyaframda süreksizlikbulunduğu için, modellerin 3 boyutlu olması ve diyaframların rijit olmayandavranışının göz önüne alınması gerekli olmuştur. Deprem yönetmeliklerindebelirtildiği gibi, çatlamış kesitler için etkin rijitliği kullanılarak, döşemeler membranolarak modellenmiştir.Membran yöntemi, rijit olmayan davranışı elde etmek için uygun bir yöntemolmasına rağmen, analiz edilmiş olan yapılar neredeyse rijit davranış göstermiştir,ayrıca, membranın kesme rijitliği (F12) azaltılarak gerçekte beklenen rijit olmayandavranışın elde edilebildiği gözlemlenmiştir.Performans seviyesinin sonuçları konusunda, üç yönetmeliğe göre, doğrusalyöntem kullanılarak tasarlanmış olan binalar, tasarım depremi etkisi altında hasargörebilir ve kullanmadan önce güçlendirilmesi gerekli olabilir, fakat, göçmeolmayacaktır. Üç yönetmeliğe göre performans durumu denk olmasına rağmen, herperformans düzeyinde bulunan elemanların sayısına göre, en fazla hasar gösterenTBDY-16'dır. Sonuç olarak, TBDY-16 daha güvenli tarafta kalmaktadır. The traditional method used to design structures subjected to earthquakes is theforce method that applies forces along the height of the building to simulate theeffect of earthquakes. However, recent investigations have developed more realisticmethods, such as linear dynamic, nonlinear static and nonlinear dynamic methods.In this research, nonlinear static method (Pushover) was tested with irregularbuildings. Discontinuity in diaphragm was the irregularity selected.The buildings selected are six-story reinforced concrete buildings. The slabs inall the stories have open areas between 20% and 60% of the total area.Each building was designed using linear method, modal response spectrumanalysis, and then analyzed using nonlinear static method (Pushover), using theprocedures specified in ASCE-41-13, EN 1998-3 and TBDY-16. Performance levelswere assigned to each element and to the whole structures.The Structures were modeled using SAP2000 for the analysis, the models hadto be necessarily 3 dimensional and must consider the flexibility of diaphragms,because of the discontinuities in them. The slabs were modeled as membranes, asspecified in seismic codes, considering the effective stiffness for cracked sections.Although a membrane is a good approach to consider the slab flexibility, forthe structures analyzed membranes showed a behavior almost rigid, furthermore; itwas found that if the shear stiffness in membranes (F12) is reduced, the flexibilitydesired is fulfilled and the results obtained are more realistic.In terms of performance level, the results according to the three codes showthat structures with discontinuity in diaphragms, designed with linear methods, andsubjected to the design earthquake, may experience extensive damage, repairs maybe required before reoccupancy but they remain stable and have reserve capacity.Although the performance levels obtained in the three codes are equivalent,according to percentage of elements on each performance level, TBDY-16 is the onewhich shows more damage. Therefore, for seismic performance assessment TBDY-16 is found as more conservative than ASCE-41-13 and EN 1998-3. 158

Perde duvarların doğru modellenmesi, özellikle bina türü yapıların doğrusal ve doğrusal olmayan analizlerinde büyük önem taşımaktadır. Doğrusal analizlerde, betonarme perde duvarlar, kabuk elemanlarla veya çubuk elemanların birleşimleri kullanılarak modellenir. Doğrusal olmayan analizlerde ise, perde duvarı temsil eden orta dikme çubuğunun doğrusal olmayan malzeme modeli, genellikle plastik mafsal kavramı esas alınarak, kritik kesitteki plastik alana yerleştirilir ya da hesap açıklığı boyunca dağıtılır. Daha kapsamlı bir şekilde perde duvarlar fiber elemanlar ile modellenebilir. Bu çalışmada, bina türü yapıların yapısal analizlerinde başlıklı ve başlıksız perdelerin doğrusal ve doğrusal olmayan modelleri üzerinde çalışılmıştır. Orta-dikme çubuk ve fiber elemanlar için bahsedilen farklı modelleme yaklaşımlarının sonucunda elde edilen analiz sonuçları, yapı sistemlerinin genel davranışı ve sayısal olarak kat deplasmanları karşılaştırılmıştır. Fiber elemanların zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizinde Perform-3D programı kullanılmıştır. Proper modeling of shearwalls is very important for both linear and nonlinear analyses of building structures. Regarding linear analyses, Reinforced concrete (RC) shearwalls are modeled employing various techniques like using shell elements or a combination of frame elements. For nonlinear analyses, the nonlinear material model of mid-pier frame element is generally based on plastic hinge concept located at plastic zones towards the ends of structural elements or distributed along the member span length. Shearwalls can be modeled in a more comprehensive manner with fiber elements. Concrete and steel are defined respectively in fiber element modelling. In this study, different approaches for linear and nonlinear shear wall modeling are studied and applied to a RC building case with shear walls. The analysis results are compared in terms of floor displacements and overall behavior of the structural systems. Perform- 3D software was used in the nonlinear time history analysis of the fiber element. 68

Günümüzde inşa edilen yapıların büyük çoğunluğu betonarme olarak inşa edilmiş yapılardan oluşmaktadır. Bu yapıların deprem etkileri altında daha dirençli davranması için perde elemanlar kullanılmaktadır. Mimari gereksinimlerden dolayı plandaki geometrileri farklılık arz eden perde elemanlar arasında ''U'' şekilli perdeler en çok kullanılan taşıyıcı elemanlardan bir tanesidir. Yapılarda asansör veya çekirdek bölgelerinde konumlandırılan U-perdeler bulundukları yapı sistemlerine iki doğrultuda da yüksek rijitlik sağlamaktadır. Yapıya gelen yanal yükler altında önemli bir rolü olan bu betonarme duvar elemanların gerçek davranışlarını tam olarak temsil etmek için doğru bir modelleme yapmanın önemi büyüktür. Bu elemanların modellenmesinde yapılan yaklaşımlar ne derece gerçekçi olursa yapısal analizler de o oranda gerçeği yansıtacaktır. U-perde modelleme tekniklerinde izlenen metotlardan birisi orta-kolon modeli olarak bilinen bir tekniktir. U-perdeyi bir araya getiren düzlemsel 3 adet dikdörtgen perde kesitini temsil eden bu teknikte perde elemanları, diğer taşıyıcı yapı elemanlarına belirli rijitliğe sahip fiktif kirişlerle kat seviyelerinde bağlanmaktadır. İkinci olarak, U-perdenin rijitlik merkezinde tanımlanmış poligon bir kolon elemanın, diğer yapı elemanlarına fiktif çubuklarının yardımıyla bağlanmasından meydana gelen modelleme tekniğidir. Bu çalışmada, söz konusu iki farklı modelleme tekniği, kabuk elemanlar yardımıyla hazırlanan referans model esas alınarak doğrusal ve doğrusal olmayan davranışlar altında kıyaslanacaktır. Doğrusal olmayan davranış için çubuk elemanlarda muhtemel plastikleşme bölgelerinde plastik mafsal kabulü, kabuk elemanlarda ise katmanlanmış malzeme modelleriyle çalışılacaktır. U-perde modelleme prensiplerini incelemek ve geliştirmek amacıyla altı kattan meydana gelen üç farklı betonarme yapı modeli hazırlanmış ve U-perdenin, kolon kiriş gibi diğer yapı elemanlarıyla birlikte çalışmasını göz ardı etmeksizin değerlendirmeler yapılmıştır. The reinforced concrete construction technique is the most common technique all around the world. Shear wall structural members are mostly needed to increase earthquake resistance of the reinforced concrete structures. The shape of core shear walls are mostly formed by considering architectural layout requirements. And, U-Shape shear wall is one the common shape of these forms. U-Shaped shear wall structural members that are usually located around elevators or stairs provide high level rigidity to structure for both longitudinal and transverse directions. It is important to develop an accurate computer model to represent real behavior of these shear wall structural members against lateral loads. Obtaining more realistic results from structural analysis is directly depend on accuracy of shear wall computer modelling. `Wide-Column` modelling technique is one of the approaches to create U-Shaped shear wall computer model. In this approach, U-shaped shear wall is represented by three rectangular walls and connected to other structural members by fictitious beams at the story levels. The second approach to model U-Shaped shear wall is the Stick Model that creating polygon column and connecting this column to other structural members by fictitious beams at the story levels. In the scope of this thesis, above stated two different approaches will be compared by performing both linear and nonlinear analyses on the whole structure computer models that include shell members. Plastic hinge hypothesis and `Nonlinear Layered Shell` theory will be used for frame and shell members respectively to identify nonlinear behavior of structure. Three different whole structural models consisting of six story have been developed to define and improve the principles of U-shape shear wall modelling techniques by considering interaction between U-Shape shear wall and column-beam structural members. 111

Yüksek binaların tasarımında, deprem ve rüzgâr tarafından yapıya etkiyen yatay yükler önemli rol oynar. Yatay yükleri karşılamak için tasarımda kullanılan perde duvarlar, yüksekliğe bağlı olarak etkisini olumsuz yöne çevirebilmektedir. Yüksek binalarda perde duvarların, kademeli devam etmesi, belli katlardan sonra kolona dönmesi ya da mimari tasarımdan ötürü yapı boyunca devam etmeyen perdelerin bulunması, yapıya daha ideal rijitlik, daha az yatay deplasman, ekonomiklik ve estetiklik gibi olumlu sonuçlar getirebilmektedir. Perdenin kesildiği kata ve bina yüksekliğine bağlı olarak bu katkı pozitif veya negatif olmaktadır.Bu tez çalışmasında, taşıyıcı sistemi betonarme perde-çerçeve olarak seçilen yüksek bir binadaki perdelerin, yapı boyunca süreklilik ve süreksizlik durumlarının yapıya etkisi, İYBDY 2008'de önerilen tasarım ilkeleri doğrultusunda zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz metoduyla incelenmiş, yatay yer değiştirmeleri, göreli kat ötelemesi oranları, kesme kuvvetleri ve eğilme momentleri karşılaştırılmıştır. In the design of high-rise buildings, horizontal forces exerted upon the structure by earthquake and wind play an important role. The shear walls, used in the design to bear the horizontal loads, may be detrimental depending on its height. When the shear walls in a high-rise building are, stepped walls, converted to columns after a curtailed walls or having a curtailed walls due to architectural design, this may provide the structure with a more ideal rigidity, less horizontal displacement, less expenditures and better aesthetics. Depending on the storey optimum level and the building height, this contribution is either positive or negative.In this thesis project, the effects of shear walls in a high-rise building of combined reinforced concrete wall-frame structural system, to the structure during continuous and discontinuous conditions along the structure, is investigated with nonlinear time history analysis according to the design guidelines in İYBDY 2008. These continuous and discontinuous wall-frame structures are compared to horizontal displacements, shear forces and bending moments. 124

Tankların deprem davranışları geleneksel yapılardan çok farklıdır. Kuvvetli yer hareketi esnasında, tank sisteminde birçok davranış mekanizması oluşmaktadır. Bu yüzden silindirik tankların dinamik performanslarının değerlendirilebilmesi için tank-sıvı ve tank-zemin etkileşimlerinin gerçekçi bir şekilde modellenmesi gerekmektedir.Nonlineer sıvı-yapı-zemin etkileşimini değerlendirilmesi için analitik, deneysel veya nümerik yöntemler kullanılabilir. Analitik yöntemler sıvı-yapı-zemin davranışı ile ilgili pek çok varsayım yapılarak geliştirilirler. Deneysel çalışmalar ise sistemin gerçek davranışını incelemek için gerekli olmalarına rağmen, zaman alıcı, pahalı ve sadece belli sınır koşulları ve hareketler için geçerlidir. Hâlbuki sıvı-katı-zemin etkileşimi tekniklerini kullanarak yapılan uygun nümerik simülasyonlarla tank dinamik davranışının değerlendirilmesi en etkili çözüm yoludur. Tez kapsamında ilk olarak nonlineer sıvı-yapı-zemin etkileşimi modelleme teknikleri incelenmiştir. Ardından silindirik tankların dinamik davranışlarının değerlendirilmesi için nümerik modeller oluşturulmuştur. Tank-sıvı-zemin etkileşim modellerinde 3 farklı zemin tipi ve 3 farklı deprem yer hareketi kullanılmıştır. Sonuç olarak sıvı-yapı-zemin etkileşimi için kullanılan nümerik yöntemin başarısı ve zemin ortamının nonlineer davranışının tank sisteminin dinamik davranışına olan etkisi sıvı serbest yüzeyi çalkalanma yüksekliği ve ivmeleri, devrilme momenti ve tank deformasyonları açısından incelenmiştir. Earthquake response of tanks is different from traditional structures. Tanks subjected to strong ground motion can have different nonlinear behavioural due to multi-domains system complexities. Therefore tank-fluid interaction and tank-soil interaction has to be modelled accurately to evaluate dynamic performance of cylindrical tanks. The evaluation of fluid-structure-soil interactions may be investigated analytically, experimentally and numerically. The derivation of an analytical solution for the fluid-structure-soil behaviours includes many assumptions and simplifications. Even though, experimental works are necessary to study the actual behaviour of the system, they are time consuming, very costly and performed only for specific boundary and excitation conditions. However, appropriate numerical simulation using fluid-structure-soil interaction techniques is effective solution to evaluate the dynamic response of tanks.In this thesis, modelling techniques of nonlinear fluid-tank-soil interactions were investigated and summarized. Then, mesh generation algorithms were utilized to generate numerical tank models in order to evaluate the dynamic response of the tank. Three different soil types were used to model the soil domain. The nonlinear fluid-tank-soil system was analysed for three earthquake excitation applied at the rock base of system. The sloshing of the fluid, displacement of the tank wall and shear force and overturning moment at the tank base were studied. Finally, effects of nonlinear soil domain on dynamic response of tank system were investigated. The success of the preferred numerical method for fluid-structure-soil interaction was also investigated 115

Bu tez çalışmasında, yapıların doğrusal ve doğrusal olmayan analizlerine girdi verisi oluşturmak amacıyla Prens Adaları ve Orta Marmara fay segmentlerinin kırılmasıyla Marmara Bölgesi ve İstanbul da oluşacak yer hareketi dalga formları ve farklı kaynak parametrelerinin bu dalga formlarının genlik ve frekans içeriklerini nasıl etkilediği incelenmiştir. Hutchings ve Wu tarafından geliştirilen Fiziksel tabanlı yırtılma süreçlerini göz önüne alan Hibrid bir yöntem kullanılarak geniş bir frekans bandı aralığında yer hareketi dalga formları Ampirik ve Sentetik Green fonksiyonları beraber kullanılarak üretilmiştir.Bu amaçla, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsünün Marmara Bölgesinde çalıştırdığı geniş bant deprem istasyonlarında kaydedilen dalga şekli verileri kullanılmıştır. Küçük depremlerin oluşturduğu dalga şekilleri spektrumun yüksek frekanslı bileşenlerini elde etmek amacıyla Ampirik Green fonksiyonu olarak kullanılmıştır. Spektrumun alçak frekans kısmını elde etmek için ise Sonlu Farklar hesaplama yöntemini kullanan üç boyutlu E3D yazılımı yardımıyla sentetik sismogramlar üretilmiştir. Prens Adaları ve Orta Marmara faylarında muhtemel farklı deprem senaryoları için kuvvetli yer hareketi dalga formları alçak ve yüksek frekans bandında ayrı ayrı elde edilmiş ve özel filtreler yardımıyla birleştirilerek geniş bant deprem simülasyonları elde edilmiştir.Prens Adaları fayı 36 km uzunluğunda ve sismojenik zonun kalınlığı 15 km olarak seçilmiştir. Bu fay üzerinde 2004-2008 yılları arasında büyüklükleri 2.7