Search

In the study, based on the non-linear calculation methods used to determine the seismic performance of structures in TBSC 2018, the stress-strain, moment-curvature, displacement capacity, plastic rotation limits, and deformation-based damage limit values of the reinforced concrete circular cross-section columns were calculated and compared according to different design parameters. The studied effects of the design parameters on the non-linear relation of reinforced concrete columns were also evaluated in terms of strength, curvature, and displacement ductility of the sections. All design parameters affecting the non-linear behavior and deformation limits of the reinforced concrete circular cross-section columns were taken into account. Deformation demands for reinforced concrete structural members are essential for detecting element damage. Based on TBSC (2018), non-linear relationships of reinforced concrete columns were obtained in order to calculate plastic hinge properties and deformation limits. For the Limited Damage, Controlled Damage, and Collapse Prevention performance levels defined for the structural elements in TBSC 2018, plastic rotation and deformation limit values were obtained according to the characteristic values calculated from the non-linear analyzes of reinforced concrete circular columns. For column models, damage limits and damage zones calculated based on TBSC 2018 were shown on the visually obtained moment-curvature relationships. Depending on the upper deformation limit values derived, cross-sectional deformation damage levels were determined and evaluated using the moment-curvature relationships. The variation of the non-linear behavior of column models by design parameters and deformation-based damage limits were examined both analytically and visually. The deformation limits remain in a safer direction as a result of increasing longitudinal and spiral reinforcement ratios for the reinforced concrete circular columns.

Betonarme yapıların birçoğunda deprem etkileri, kolon ve kirişlerin oluşturduğu çerçeveler ile bağ kirişli perdeler tarafından birlikte karşılanmaktadır. Betonarme perdeleri birbirine bağlayan bağ kirişleri ise kullanılan malzeme ve donatı düzeniyle farklılık göstermektedir. Bu çalışmanın amacı, farklı betonarme bağ kirişi modellerinin, yapı performansına olan etkilerinin incelenmesidir. Çalışmada 14 katlı, düşey taşıyıcı olarak kolon ve bağ kirişli perdelerin beraber kullanıldığı yapı modelinin, İstanbul Atatürk Havaalanı bölgesinin yer ivmesine göre doğrusal olmayan itme analizleri yapılmıştır. Yapılan analiz sonuçları incelendiğinde kompozit ve diyagonal bağ kirişli modelinin yüksek yatay yük dayanımı sağladığı, ancak çift bağ kirişi modeline göre deplasman yapabilme kapasitesinin daha düşük olduğu görülmüştür.

Doğrusal olmayan statik prosedür (NSP) veya itme analizi basitliği nedeniyle, yapısal ve yapısal olmayan elemanların performanslarının belirlenmesi için kullanılmaktadır. Modelleme sırasında yapıdaki her bir elemanın doğrusal olmayan özelliklerinin ve deformasyon kapasitelerinin belirlenmesi gerekmektedir. İtme analizi, ASCE 41-17 yönetmeliğine göre tanımlanan plastik mafsal özellikleri ele alınarak gerçekleştirilir. Programlara tanımlanan plastik mafsal özelliklerinin sınır değerleri verilirken programlar sınır değerlerinin içeresindeki değerleri otomatik olarak hesaplamaktadır. Varsayılan mafsal özelliklerinin yanlış kullanılması, mevcut yapılar için hatalı yer değiştirme kapasitelerine yol açabilmektedir. Bu çalışmada, ASCE 41-17’de tanımlanan doğrusal olmayan elemanların plastik mafsal özellikleri ele alınarak itme analizi yapılmıştır. Betonarme taşıyıcı sistemlerin analiz sonuçları incelenerek birbiri ile karşılaştırılmıştır. Plastik mafsal özelliklerinde en etkili parametreler plastik mafsal uzunluğu ve enine donatı aralığıdır. Bu çalışmada doğrusal olmayan hesap yöntemlerinden biri olan artımsal eşdeğer deprem yükü ile itme analizi yöntemiyle 3 açıklıklı 1, 2 ve 3 katlı betonarme yapıların analizleri yapılmıştır. Yapı sistemleri üzerinde gerçekleştirilen analizler sonucunda kapasite eğrileri elde edilmiştir. ASCE 41-17’ye göre hesaplanan tepe yer değiştirme miktarı ve taban kesme kuvveti, kat sayısı arttığı zaman artmaktadır. ASCE 41-17 yönetmeliğine göre yapılan analizlerden elde edilen sonuçlar kat yüksekliğine, yapıya etkiyen düşey yük miktarına ve efektif rijitliğine bağlıdır.

In order to determine the seismic performance of structural elements, the deformation-based damage limits predicted for reinforced concrete elements in TBDY (2018) have been examined. In this study, firstly; the effect of cross-section geometry, material model and axial load level on the behavior of reinforced concrete structural members was calculated analytically. The behavior of the structural elements has been evaluated from the moment-curvature relationship considering the nonlinear behavior of the materials. The damage limits were evaluated by obtaining the element damages corresponding to the displacement demand. Yield and plastic rotation values were calculated for the plastic hinge regions of the elements for different performance levels. The damage limits corresponding to the deformation demands according to different performance levels were obtained and evaluated for structural elements. A detailed study was conducted by performing non-linear (pushover) analyzes of reinforced concrete structures designed depending on the deformation upper limit values obtained from the analytical study results. Structural performance of the models designed for performance evaluation have been examined under the design earthquake loads and the greatest earthquake loads. The capacity curves and the earthquake demand at the performance points (base shear forces- roof displacements, story shear forces and relative story drifts) of designed different types of reinforced concrete systems which is obtained from the results pushover analysis were compared. These comparisons are examined in detail in figures and tables., Yapısal elemanların deprem performansının belirlenmesi için TBDY (2018)’de betonarme elemanlar için öngörülen şekildeğiştirme esaslı hasar sınırları incelenmiştir. Bu çalışmada ilk olarak; kesit geometrisinin, malzeme modelinin ve eksenel yük seviyesinin betonarme taşıyıcı elemanların davranışı üzerindeki etkisi analitik olarak hesaplanmıştır. Taşıyıcı sistem elemanların davranışı, malzemelerin doğrusal olmayan davranışı dikkate alınarak moment-eğrilik ilişkisinden değerlendirilmiştir. Yer değiştirme taleplerine karşılık gelen eleman hasarları elde edilerek hasar sınırları değerlendirilmiştir. Farklı performans düzeyleri için elemanların plastik mafsal bölgeleri için akma ve plastik dönme değerleri hesaplanmıştır. Yapısal elemanlar için farklı performans düzeylerine göre şekildeğiştirme taleplerine karşılık gelen hasar sınırları elde edilerek değerlendirilmiştir. Analitik çalışma sonuçlarından elde edilen şekildeğiştirme üst sınır değerlerine bağlı olarak tasarlanan betonarme yapıların doğrusal olmayan (itme) analizleri yapılarak detaylı bir çalışma yapılmıştır. Performans değerlendirmesi için tasarlanan modellerin tasarım depremi ve en büyük deprem yükü etkisi altındaki yapısal performansı incelenmiştir. Gerçekleştirilen artımsal itme analizleri sonucu farklı tip betonarme taşıyıcı sistemler için elde edilen kapasite eğrileri ve performans noktalarındaki deprem istemleri (taban kesme kuvvetleri- tepe yer değiştirmeleri, kat kesme kuvvetleri ve göreli kat ötelemeleri) karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalar şekil ve çizelgelerde detaylı olarak incelenerek irdelenmiştir.

In structural analysis, there are serious interactions between soil-foundation and structure. The fixed base analysis method ignores this interaction but many analysis methods have been developed that take into account the soil-structure interaction (SSI). This paper revealed the effects of SSI analysis methods on tall buildings analysis results on soft soil sites. 6 different structural models with 20 story buildings and two different coefficients of subgrade reactions were analyzed with three different analysis methods which are fixed base method, Winkler method and pseudo-coupled method. As a result of all the analysis, 6 different structural models compared and discussed in terms of structural period, displacements, lateral loads, column, shear wall and foundation reactions and structural economy. It has been observed that the structure may remain on the unsafe side in the analysis made with the fixed base analysis method.

Diğer modern deprem yönetmeliklerinde olduğu gibi, 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde de (TBDY, 2018) kapasite tasarımı ilkesi ve uygulamaları yer almaktadır. Kapasite tasarımı ilkesine göre, betonarme elemanlarda kesme kırılmasının oluşması önlenmelidir. Betonarme elemanların daha yüksek bir kapasiteye sahip olacak şekilde boyutlandırılması, boyuna ve enine donatıların uygun bir şekilde yerleştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, net açıklığının kesit yüksekliğine oranı 2≤ln/h≤4 olan geleneksel donatılmış betonarme bağ kirişlerinin davranışı araştırılmıştır. Bağ kirişleri diyagonal donatılı ve geleneksel donatılı olacak şekilde iki farklı şekilde tasarlanmaktadır. Geleneksel donatılmış betonarme bağ kirişlerinin kesit genişliği 300mm, kesit yüksekliği 800mm ve kesit faydalı yüksekliği 750mm olacak şekilde seçilmiştir. Geleneksel donatılmış bağ kirişlerde beton sınıfı C30 ve C45 donatı sınıfı B420C olarak seçilmiştir. Geleneksel donatılmış betonarme bağ kirişlerde çekme ve basınç donatısı oranları eşit alınmıştır. Bu çalışmada geleneksel donatılmış bağ kirişlerinin taşıma kapasiteleri kapasite tasarımı ile elde edilmiştir. Bağ kirişlerde beton basınç dayanımının, boyuna donatı oranının, enine donatıların çapı ve aralığının ve kiriş açıklığının yüksekliğine oranının (ln/h) kesme taşıma kapasitesine etkisi araştırılmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre geleneksel donatılmış betonarme bağ kirişlerinde, enine donatı çapının, enine donatı aralığının, beton basınç dayanımının ve (ln/h) oranının kesme kapasitesine etkili olduğunu ispatlanmıştır., As with other modern earthquake regulations, the Turkey Seismic Building Code (TSC, 2018) capacity design principles and applications are included. According to capacity design principle, occurrence of the shear failure should be prevented. Reinforced concrete elements should be dimensioned and their longitudinal and transverse reinforcements should be placed appropriately to have a higher capacity. In this study, behavior of conventionally reinforced concrete coupling beams with a net span to section height ratio of 2≤ln/h≤4 was investigated. The coupling beams reinforcement are designed in two different types, diagonal reinforced and conventional reinforced. Conventional reinforced concrete coupling beams are selected to have cross section width of 300 mm, section height of 800mm and available head section of 750mm. In conventional reinforced concere coupling beams, C30 and C45 concrete class and B420C reinforcement class have been selected. In conventional reinforced concrete coupling beams, the tensile and compression reinforcement ratios were taken equal. In this study, the bearing capacity of conventional reinforced concere coupling beams were obtained by capacity design. The effects of concrete compressive strength, longitudinal reinforcement ratio, diameter and spacing of transverse reinforcement and (ln/h) ratios on coupling beams were investigated. According to the results obtained from the study, it has been proved that the diameter of transverse reinforcement, transverse reinforcement space, concrete compressive strength and (ln/h) ratios are effective on shear capacity of the conventional reinforced concrete coupling beams.

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 (TBDY, 2018)’de geleneksel donatılmış betonarme bağ kirişleri için öngörülen şekil değiştirme esaslı hasar sınırları analitik olarak incelenmiştir. Geleneksel donatılmış betonarme bağ kirişlerinin çekme ve basınç donatısı oranı, enine donatı çapı ve aralığı sabit tutulmuş net açıklık / derinlik oranı ve beton basınç dayanımını değiştirilerek SAP 2000 programı ile moment-eğrilik değerleri hesaplanmıştır. Bu çalışmada; gerçek malzeme davranışları esas alınmıştır. Elde edilen momenti-eğrilik ilişkilerinden betonarme bağ kirişlerinin elastik ötesi davranışları incelenmiştir. Geleneksel donatılmış betonarme bağ kirişi modelleri için moment-eğrilik ilişkilerinden elde edilen veriler kullanılarak TBDY, (2018)’de verilen hasar sınır değerleri betonarme bağ kiriş modelleri için hesaplanmıştır. Şekil değiştirme değerleri TBDY (2018)’de tanımlanmış olan göçmenin önlenmesi (GÖ), kontrollü hasar (KH) ve sınırlı hasar (SH) performans seviyeleri için hesaplanmıştır. Geleneksel donatılmış betonarme bağ kirişleri için üç ayrı hasar sınırı ve bu hasar sınırlarına karşı gelen birim şekil değiştirme değerleri incelenmiştir. Geleneksel donatılmış betonarme bağ kirişlerde farklı performans düzeyi için beton ve donatı çeliği birim şekil değiştirmeleri ve plastik dönmeleri hesaplanarak performans düzeyleri araştırılmıştır. GÖ ve KH performans düzeyleri için plastik dönmelerin hasar sınırları; akma eğriliği, kopma eğriliği, plastik mafsal uzunluğu, kesme açıklığı ve boyuna donatı çapının fonksiyonu olarak tanımlanmıştır. Bu çalışmada; geleneksel donatılmış bağ kirişlerinin beton basınç dayanımının akma momentine (M_y), GÖ ve KH performans düzeyleri için plastik dönme sınırlarına (θ_P^((KH)) ve θ_P^((GÖ))) etkili olduğu gözlemlenmiştir. Net açıklık derinlik oranın (l_n/h) artırılması; geleneksel donatılmış betonarme bağ kirişlerininGÖ ve KH performans düzeyleri için izin verilen plastik dönme sınırlarına (θ_P^((KH)) ve θ_P^((GÖ))) ve akma durumu için yer değiştirmiş eksen dönmesi üzerine (θ_y) etkili olduğunu ispatlanmıştır.

Yapısal elemanların deprem performansının belirlenmesi için Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY) 2018’de betonarme elemanlar için öngörülen şekil değiştirme esaslı hasar sınırları analitik olarak incelenmiştir. Farklı parametrelerde kare enkesitli betonarme kolon modelleri tasarlanmıştır. Gerçek malzeme davranışları esas alınarak elde edilen moment-eğrilik ilişkilerinden kolon kesitleri için eğrilik sünekliği ve akma dönmesi değerleri elde edilmiştir. Analitik olarak araştırılan parametreler TBDY 2018 hükümlerinden ve kesitlerin moment-eğrilik ilişkilerinden hesaplanmıştır. Daha sonra betonarme kolonların deprem performanslarının belirlenmesi için TBDY 2018’de verilen şekil değiştirme esaslı hasar sınırları analitik olarak hesaplanmıştır. TBDY 2018’de tanımlanmış olan Göçmenin Önlenmesi, Kontrollü Hasar ve Sınırlı Hasar performans düzeyi hasar seviyeleri için betonarme kolonların şekil değiştirme sınırları ile plastik dönme değerleri elde edilmiştir. Betonarme kolonlar için farklı hasar sınırlarına göre şekil değiştirme taleplerine karşılık gelen hasar sınırları gözlenmiş ve hasar sınırları değerlendirilmiştir. Betonarme kolonların farklı performans düzeyleri için oluşan şekil değiştirme değerleri, farklı sargı donatı oranına göre hesaplanan beton toplam birim şekil değiştirmeleri ve farklı eksenel yük seviyelerinde akma dönme değerleri ve plastik dönme değerleri hesaplanarak kolonların performans düzeyleri araştırılmıştır. Analizlerden eksenel yük seviyesinin artmasıyla hasar sınırlarının azaldığı, aynı eksenel yük seviyelerinde sargı donatı miktarının daha da önem kazandığı ve yönetmeliğin öngördüğü hasar sınırlarının son derece etkili olduğu sonuçları elde edilmiştir., In order to determine the earthquake performance of structural elements, the deformation-based damage limits for reinforced concrete elements in Turkish Building Earthquake Code (TBEC) 2018 were analyzed analytically. Reinforced concrete column models with square cross-section having different parameters were designed. From the moment-curvature relationships based on real material behaviors, curvature ductility and yield rotation values were obtained for column sections. Analytically investigated parameters were calculated from TBEC 2018 provisions and moment-curvature relationships. Afterward, deformation based damage limits given in TBEC 2018 were analyzed analytically in order to determine the earthquake performance of reinforced concrete columns. For the collapse prevention, controlled damage and limited damage performance levels defined in TBEC 2018, deformation limits and plastic rotation values of reinforced concrete columns were obtained. For the reinforced concrete columns, the damage limits corresponding to the deformation demands according to different damage limits were observed and the damage limits were evaluated. The performance values of the columns were investigated by calculating the deformation limits for different performance levels of reinforced concrete columns, total unit deformations of concrete calculated according to different confining reinforcement ratios, and yield rotation and plastic rotation values at different axial load levels. From the analysis, it was obtained that the damage limits decreased with the increase of the axial load level, the amount of confining reinforcement became more important at the same axial load levels and the damage limits envisaged by the regulation were extremely effective.

Bu çalışmada, ASCE 41-17’de tanımlanan ve TBDY 2018’e göre kullanıcı tarafından hesaplanan doğrusal olmayan elemanların plastik mafsal özellikleri ve hasar sınırları ele alınarak itme analizi gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada dört açıklıklı üç, beş ve yedi katlı perdeli çerçeveli bina ele alınarak analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Betonarme elemanların plastik mafsal özelliklerinin etkili parametreleri plastik mafsal uzunluğu ve enine donatı mesafesidir. Bu çalışmada artımsal eşdeğer deprem yükü ile itme analizi yöntemiyle BKTS-1, 2 ve 3 betonarme binaların analizleri ETABS 19-0.2 programı ile gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen analizlerin sonucunda iki farklı yönetmeliğe göre kapasite eğrileri elde edilmiştir. TBDY 2018’e göre elde edilen kapasite eğrilerinin sonucunda performans noktalarında elde edilen taban kesme kuvvetlerinin miktarı ve tepe yerdeğiştirme miktarı ASCE 41-17’ye göre daha fazla elde edilmiştir. İki farklı yönetmeliğe göre elde edilen sonuçlarında etkilenen faktörler; yapıya etkiyen düşey yük miktarı, betonarme elemanların efektif rijitliği ve plastik mafsal özellikleridir., In this study, pushover analysis was carried out by ASCE 41-17 and TBDY 2018 having default plastic hinge properties and considering the plastic hinge properties and damage limits of the nonlinear elements calculated by the user, respectively. In this study, four-span, 3, 5, and 7-storey shear wall-framed building is considered and the results of the analysis are compared. The effective parameters of plastic hinge properties of reinforced concrete elements are plastic hinge length and transverse reinforcement spacing. In this study, BKTS-1, 2 and 3 reinforced concrete buildings were analyzed with ETABS 19-0.2 program by pushover analysis methods. As a result of the analysis carried out, capacity curves were obtained according to two different standards. As a result of the capacity curves obtained according to TBDY 2018, the amount of base shear and peak displacement obtained at performance points were obtained more than ASCE 41-17. The factors affecting the results obtained according to two different standards are the amount of vertical load, the effective stiffness of the reinforced concrete elements and the plastic hinges properties.

Yapısal elemanların deprem performansının belirlenmesi amacı ile bu çalışmada, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018’de betonarme elemanlar için öngörülen şekil değiştirme esaslı hasar sınırları analitik olarak incelenmiştir. Sabit geometri ve farklı parametre olarak basınç donatı oranı ve beton basınç dayanımı değiştirilerek betonarme kiriş modelleri tasarlanmıştır. Gerçek malzeme davranışları ele alınarak elde edilen momenti-eğrilik ilişkilerinden kiriş kesitlerinin elastik ötesi davranışları incelenmiştir. Betonarme kiriş modelleri için moment-eğrilik ilişkilerinden elde edilen veriler kullanılarak kiriş kesitlerinin kırılma durumları ve davranışları incelenmiştir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018’de verilen hasar sınır değerleri betonarme kiriş modelleri için hesaplanmıştır. Şekil değiştirme değerleri TBDY 2018’de tanımlanmış olan Göçmenin Önlenmesi, Kontrollü Hasar ve Sınırlı Hasar Performans seviyeleri için hesaplanmıştır. Betonarme kirişler için göz önüne alınan üç ayrı hasar sınırı ve bu hasar sınırlarına karşı gelen birim şekil değiştirme değerleri hesaplanmıştır. İlgili yer değiştirme taleplerine karşılık gelen kiriş hasarları gözlenmiş ve hasar sınırları değerlendirilmiştir. Betonarme kirişlerde farklı performans düzeyi için beton ve donatı çeliği birim şekil değiştirmeleri ve plastik dönmeleri hesaplanarak performans düzeyleri araştırılmıştır. Göçmenin Önlenmesi ve Kontrollü Hasar performans düzeyleri için plastik dönmelerin hasar sınırları; akma eğriliği, kopma eğriliği, plastik mafsal uzunluğu, kesme açıklığı ve boyuna donatı çapının fonksiyonudur. Betonarme kiriş elemanlarında beton basınç dayanımın, kontrollü hasar ve göçme öncesi dönme açıları üzerinde etkili olduğunu gözlemlenmiştir. Dikdörtgen en-kesitli betonarme kiriş elemanlarında basınç donatısı oranın arttırılması ile kontrolü hasar ve göçme önlenmesi hasar sınırında beton birim kısalmasına ve dönme açılarına etkili olduğunu ispatlanmıştır.

In this study, the nonlinear behavior of ductile reinforced concrete (RC) shear walls having different parameters was analytically investigated. The purpose of this study is to determine the effect of axial load, longitudinal reinforcement ratio and transverse reinforcement ratios on the moment-curvature and lateral force-lateral peak displacement relationships of RC shear walls. RC shear walls that have various parameters were designed by taking into account the regulation of the Turkish Building Earthquake Code (TBEC, 2018). By considering the nonlinear behavior of the materials, behaviors of the RC shear walls were examined within the framework of the moment-curvature relation. The moment-curvature relations of RC shear walls with different parameters were obtained with the Mander model which takes into consideration the lateral confined concrete strength for different parameters. The effects of the analyzed parameters on the nonlinear behavior of the RC shear walls were evaluated in terms of curvature ductility, moment capacity, peak displacement, the angular displacement and displacement ductility values. It was seen that changes in the transverse reinforcement, longitudinal reinforcement, and axial load levels had important influence on the moment-curvature and lateral force-lateral peak displacement behavior of the RC shear walls.

In determining the seismic performance of reinforced concrete (RC) structures in national and international seismic code, it is desired to use effective section stiffness of the cracked section in RC structural elements during the design phase. Although the effective stiffness of the cracked section is not constant, it depends on parameters such as the dimension of the cross-section, concrete strength and axial force acting on the section. In this study, RC column models with different axial load levels, concrete strength, longitudinal and transverse reinforcement ratios were designed to investigate effective stiffness. Analytically investigated parameters were calculated from TBEC (2018), ACI318 (2014), ASCE/SEI41 (2017), Eurocode 2 (2004) and Eurocode8 (2004, 2005) regulations and moment-curvature relationships. From the numerical analysis results, it is obtained that the axial load level, concrete strength, longitudinal and transverse reinforcement ratios have an influence on the effective stiffness factor of RC column sections. The calculated effective stiffness for RC columns increases with increasing transverse reinforcement ratio, longitudinal reinforcement ratio and concrete strength. Due to the increase of axial force, effective stiffness values of concrete have increased.

In this study; the effect of the material model, axial load, longitudinal reinforcement ratio, transverse reinforcement ratio and transverse reinforcement spacing on the behavior of reinforced concrete cross-sections were investigated. Squared cross-section column models have been designed. The effect of axial load, transverse reinforcement diameter and transverse reinforcement spacing on the behavior of reinforced concrete column models have been analytically investigated. The behavior of the columns was evaluated from the moment-curvature relation by taking the nonlinear behavior of the materials into account. The moment-curvature relationships for different axial load level, transverse reinforcement diameter and transverse reinforcement spacing of the reinforced concrete column cross-sections were obtained considering Mander confined model. Moment-curvature relationships were obtained by SAP2000 Software which takes the nonlinear behavior of materials into consideration. The examined effects of the parameters on the column behavior were evaluated in terms of ductility and the strength of the cross-section. In the designed cross-sections, the effect of transverse reinforcement diameter and transverse reinforcement variation on the confined concrete strength and the moment-curvature relationship was calculated and compared for constant longitudinal reinforcement ratio. The examined behavioral effects of the parameters were evaluated by comparing the curvature ductility and the cross-section strength. It has been found that transverse reinforcement diameters and transverse reinforcement spacing are effective parameters on the ductility capacities of the column sections. Axial load is a very important parameter affecting the ductility of the section. It has been observed that the cross-sectional ductility of the column sections increases with the decrease in axial load.

The design vertical loads on box culverts under embankments are commonly calculated using the soil-structure interaction factors ( F e ) recommended by the American Society of Highway and Transportation Officials (AASHTO). Non-linear finite element analyses were used to update F e given by AASHTO by considering the effects of backfill height, culvert stiffness, backfill material stiffness, backfill compaction, and the rigidity of the layer on which the culvert rests. A simplified reliability analysis was performed to determine the adequacy of safety level in AASHTO load resistance factor design (LRFD) code specifications.