Search

Yapıların depremlerin olumsuz etkilerine karşı korunmalarında gelişmiş bir teknoloji olan taban yalıtımının kullanımı hem Türkiye'de hem de dünyada giderek artmaktadır. Taban yalıtımlı binaların taban yalıtım sistemlerinde doğrusal olmayan histeretik davranış gösteren yalıtım elemanları kullanılmakta olup, hem dünyadaki pratik uygulamalarda hem de diğer yürürlükteki deprem yönetmeliklerinde olduğu gibi, Türk Bina Deprem Yönetmeliği'nde (2018) bu tür binaların deprem analizlerinin gerçek veya üretilmiş deprem kayıtlarının kullanıldığı zaman tanım alanında analiz yöntemi ile yapılması prensibi benimsenmiştir. Ancak, taban yalıtım sistemi ile üstyapının bütünleşik modelinin kullanıldığı bu analizler uzun ve zahmetli olup tasarım süresini uzatabilmektedir. Bu tez çalışmasında, üstyapı ön tasarımını hızlandıracak ve izolasyon sistemi ön tasarımı için hızlı analiz sonuçları verecek basitleştirilmiş bir analiz yöntemi olarak taban yalıtım sistemi ve üstyapının ayrık modelleri üzerinde ayrık deprem analizlerinin yapılması önerilmektedir. Buna göre, öncelikle taban yalıtım sisteminin zaman tanım alanında analizi, üzerinde detaylı üstyapı modeli olmadan gerçekleştirilmekte olup bu analiz sonucunda elde edilecek tepki spektrumu kullanılarak da taban ankastre olarak modellenecek olan üstyapının spektral analizi gerçekleştirilmektedir. Önerilen bu yaklaşık yönteme Yöntem B adı verilmiştir. Tez kapsamında Yöntem B'nin etkinliğinin irdelenebilmesi amacı ile iki yöntem daha ele alınmıştır. Taban yalıtımlı binaların nihai tasarımları için kullanılan ve gerçek durumu yansıtan ortak modelin doğrusal olmayan zaman tanım alanı analizlerinin yapıldığı yöntem, Yöntem A olarak isimlendirilmiştir. Pratik uygulamalarda mevcut durumda kullanılan ve sadece üstyapının taban ankastre modelinin kullanıldığı yönteme ise Yöntem C ismi verilmiştir. Yapılan parametrik analizlerle bu tez kapsamında önerilen Yöntem B'nin, etkinliği diğer iki yönteme göre karşılaştırmalı olarak ortaya konmuştur. Use of base isolation, which is an advanced technology for protecting structures from harmful effects of earthquakes, is increasing both in Turkey and globally. Isolation elements exhibiting non-linear hysteretic behavior are used in base isolation systems of base-isolated buildings and, as in other practical applications and current earthquake regulations, the new Turkish Building Earthquake Code also adopted the principle of analyzing such buildings in time domain by making use of real or synthetic eathquake records. However, these analyses where integrated model of base isolation system and superstructure used are long and laborious and can extend design time of superstructure. In this thesis, a simplified analysis method, which will accelerate the superstructure and isolation system preliminary design, is proposed to perform uncoupled earthquake analysis of base isolation system and superstructure. Accordingly, first, the time history analysis of the base isolation system is carried out without a detailed superstructure model and the spectral analysis of the superstructure is realized by using the response spectrum obtained as a result of this analysis. This proposed approximate method is called Method B. Within the scope of the thesis, two other methods were considered to examine the effectiveness of Method B. The method, used for the final design of base isolated buildings and non-linear time history analysis of the common model reflecting the real situation, is called Method A. In practice, the method used in the present case and using only the fixed model of the superstructure is called Method C. The effectiveness of this proposed method has been compared with the other two methods by parametric analyses. 126

Köprüler, ulaşım sistemlerinin önemli bir bileşenidir. Ancak, bu yapılar genellikle birçok doğal ve insan kaynaklı afetin (sel, fırtına, gemi ve ağır taşıt kazası vb.) tehditi altındadır. Köprülerin maruz kaldıkları doğal afetlerden biri de deprem tehlikesidir. Köprüler genellikle sıradan yapılara kıyasla daha az hiperstatik olmaları nedeniyle sismik sarsılmaya karşı daha hassaslardır. Ayrıca, sıklıkla olumsuz zemin koşullarına sahip sahalarda (koylar, nehirler vb.) inşa edilirler. Eğer bir köprü çökerse veya ciddi şekilde hasar görürse, ortaya çıkacak doğrudan ve dolaylı ekonomik kayıplar, önemli mertebelere ulaşabilir. Büyük bir köprünün çökmesi çok sayıda can kaybına neden olabilir ve ilgili bölge haftalar, aylar hatta yıllar boyunca ulaşım sorunlarıyla karşı karşıya kalabilir. Köprunun yeniden yapılması veya hasar görmüş köprünün onarımi, önemli seviyede kaynak ihtiyacı doğruabilir. Köprülerin karayolu ağlarına olan önemi ve kapanmaları veya göçmelerinden dolayı ortaya çıkan doğrudan ve dolaylı maliyetleri nedeniyle, servis ve aşırı yükler sırasında uygun işlevselliklerini sağlamak için yapısal durumlarının düzenli olarak incelenmesi önemlidir. Köprülerin her zaman yalnızca afetlerden dolayı çökmezler. Bazen köprüler, ilgili yapısal sorunları yeterince erken tespit edilip önlem alınmazsa servis yükleri altında da göçebilir. Köprü denetimi için başlıca iki yöntem vardır: görsel ve aletsel. Eğitimli uzmanlar tarafından yapılan düzenli görsel incelemeler, köprü durumunun genel değerlendirmesinde sıklıkla kullanılan bir yöntemdir. Ayrıca, otomatik sistemler tarafından tespit edilmesi zor veya maliyetli olan bazı kusurları tespit etmek için görsel denetleme yararlı olabilir. Bunlara rağmen, görsel denetlemenin birçok kısıt ve eksiklikleri vardır. Örneğin, bazı köprü bileşenleri erişilemez veya görüleyen noktalarda olabilir. Köprülerin yapısal durumun değerlendirilmesinde sıklıkla kullanılan bir başka yaklaşım da yapısal sağlık izleme (YSİ) sistemlerinin kullanılmasıdır. Tipik bir yapısal sağlık izleme sisteminde, sensörler köprü bileşenlerinden veriler (örneğin, titreşimler, gerginlikler vb.) toplar. Ham veriler daha sonra merkezi bir istasyona iletilir. Bu merkezde YSİ programları hasarın tespitinde faydalı olabilecek bilgileri tespit eder. Bu bilgilere dayanarak gerekli kararlar uzmanlar tarafından alınır. Ancak, bir köprünün bir izleme sistemi ile donatılmış olması, elde edilen verilerin uygun bir şekilde kullanıldığı anlamına gelmez. Aslında, köprü yöneticilerinin kurulu izleme sistemlerinin sonuçlarından bağımsız olarak da sıklıkla karar verebilmektedirler. Bir diğer önemli husus, izleme sistemine harcanan maddi kaynağın, ondan elde edilebilecek verilerin değerini karşılayıp karşılamamasıdır. Ek olarak, izleme araçlarının yüksek fiyatına göre, köprüyü böyle bir sistemle donatmak için tahsis edilebilecek maksimum bütçe için yaklaşık bir değerlendirme yapılmalıdır. Bu çalışma, olası yapısal kusurları kontrol eden, iki açıklıklı betonarme köprünün yapısal sağlık izlemesinden (YSİ) elde edilen verilerin değerlendirmesiyle ilgilidir. Yapı sismik tehlikeye maruz kalmaktadır ve cevaplanması gereken soru YSİ sisteminin maddi açıdan fayda-maliyet analizinin yapılmasıdır. Bu sorunun cevabı çalışmanın Bölüm 2 - 4 içerisinde araştırılmıştır. Bölüm 2 temel olarak köprünün yapısal özellikleri, uygun sonlu eleman modelini oluşturulması, düşey yükler, statik itme analizi ve modal analiz sonuçlarını içermektedir. İlk olarak, köprünün yapısal özellikleri incelenmiştir. Köprü kenar ayağı toprak dolgusu ve köprü kazıkları tepki kuvvetleri ile birlikte yapının bileşenleri (elastometrik mesnetler vs.) modellenmiştir. Tabliye ve kenar ayakları, tabliye ve deprem takozları ve iki tabliye arasında oluşan çarpma etkisi modelde göz önüne alınmıştır. OpenSees'te söz konusu modellemeler ve yapısal detayları kullanılarak köprünün üç boyutlu bir sonlu eleman modeli oluşturulmuştur. Eleman kesitlerinde moment-eğrilik analiz yapılmıştır ve sonuçlar idealize edilmiştir. Yapının statik itme analizi, idealize edilmiş elemanların performansını kontrol etmek ve sistemin davranışını incelemek için yapılmıştır. Yapının modal analizi yapılmıştır ve titreşim modu şekilleri elde edilmiştir. Bölüm 3, özellikle SAC/FEMA (2000) yöntemini kullanarak YSİ sisteminin olmadığı durum için çökme olasılıklarının hesaplanmasına ayrılmıştır. Bu amaçla, yapı malzemelerinin istatistiksel özellikleri incelenmiştir. Donatının akma dayanımı, farklı donatı ve beton özelliklerinden yapılan çeşitli modellerin moment eğrilik sonuçları incelendikten sonra uygulama kapsamında göz önüne alınacak rassal değişken belirlenmiştir. Moment-eğrilik analiz sonuçları, plastik mafsal uzunlukları ve donatı çeliği dayanımına bağlı olarak değişen diğer yapısal özellikler incelenmiştir. Çeşitli çelik dayanımları için bir dizi sonlu eleman modeli oluşturulmuştur. Köprü konumu için sismik tehlike eğrisi elde edilerek, doğrusal model ile olarak idealleştirilmiştir. Zaman artımı yönteminde kullanılmak üzere 12 deprem ivme kaydı seçilmiştir. Sismik yüklerin neden olduğu hasarın sınıflandırılması için beş hasar seviyesi ve dört limit durumu tanımlanmıştır. Kapasite ve talep rassal değişkenlerine ilişkin logaritmik standart sapma değerleri belirlenmiştir. Kapasite için logaritmik standart sapma değeri model ve malzeme değişkenlerinin bir fonksiyonu olarak tanımlanmıştır. Çeşitli modeller için talep logaritmik standart sapma değerleri doğrusal olmayan dinamik analizlerle elde edilmiştir. 2000 SAC / FEMA yöntemini kullanarak, talep ve kapasite logaritmik standart sapma değerleri ve idealleştirilmiş sismik tehlike eğrisinin özellikleri vasıtasıyla farklı limit durumları açısından yıllık çökme olasılıkları tahmin edilmiştir. Çökme olasılığı ile donatı dayanımı arasındaki ilişki incelenmiştir ve iki parametre arasında doğrusal bir ilişki kurulabileceği tespit edilmiştir.Bölüm 4'te esas olarak bir YSİ sisteminden elde edilen verilerin değerini ve böyle bir sistemin kurulumunun fizibilitesi incelenmiştir. İlk olarak, bir karar ağacı oluşturulmuştur. Karar verme sürecinin iki aşamadan oluştuğu varsayılmıştır. İlk aşamada, YSİ sisteminin kullanıp kurulmayacağına karar verilir. İkinci aşamada, yapının güçlendirmeye ihtiyacı olup olmadığına karar verilir. YSİ sistemine sahip olmayan yapı için yıllık olası hasar maliyetleri Monte Carlo simülasyonu kullanılarak belirlenmiştir. Tanımlanan limit durumları açısından çökme yıllık olasılıkları, Bölüm 3'te elde edilen çelik dayanımı ve çökme olasılıkları arasındaki ilişkiyi kullanarak her çelik dayanımı için tahmin edilmiştir. Çalışma kapsamında, çelik mantolama ile güçlendirme tekniği göz önüne alınmıştır. Çalışmada, hasar gören köprünün sosyo-ekonomik yan etkilerinden kaynaklanan dolaylı oluşan maliyetleriyle birlikte ilk inşaat, onarım ve mantolama için gereken tahmini maddi kaynaklar dikkate alınmıştır. YSİ sistemine sahip olmayan yapının güçlendirilmesinin fizibilitesi, maksimum beklenen parasal değer (BPD) kriteri ile belirlenmiştir. Güçlendirme fizibilitesinin yapıların ilk inşaat maliyeti, önemi ve beklenen hizmet süresinin bir fonksiyonu olduğu belirlenmiştir. YSİ sistemine sahip köprünün beklenen yıllık maliyeti, Bayes teoremi esas alınarak öncül-sonsal (pre-posterior) analizler ile değerlendirilmiştir. Bu amaçla, ilk olarak, temel yapı serbest titreşim periyod, sağlık izleme parametresi olarak seçilmiştir. Sağlık izleme ile ilgili maliyetler incelenmiştir. YSİ sistemine sahip köprünün beklenen yıllık maliyeti, her bir hasar durumunun ilgili olasılığı göz önüne alınarak, en düşük toplam beklenen yıllık maliyete karşılık gelen güçlendirme kararı için ilgili maliyetler kullanılarak tahmin edilmiştir. Sağlık izleme sisteminden elde edilen verilerin değeri, izlenen ve izlenmeyen alternatiflerin beklenen yıllık maliyetleri karşılaştırılarak elde edilmiştir. Sağlık izleme için ayrılabilecek maksimum bütçenin, modelleme ve ölçüm hatalarının, ilk inşaat maliyetinin, beklenen kullanım ömrünün ve köprünün öneminin bir fonksiyonu olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca incelen köprü için, sağlık izleme sistemi için tahsis edilmesi uygun olan maksimum kaynak miktarının tahmini izleme maliyetlerinden daha az olduğu fark edilmiştir. İkinci denemede, köprünün orta ayağını oluşturan çerçeve sisteminin serbest titreşim periyodu temel denetleme parametresi olarak seçilmiştir. Bu durumda, sistemin sağlığının izlenmesi sonucu elde edilen verinin beklenen değerinin arttığı gözlemlenmiştir. This study deals with assessing value of information obtained from structural health monitoring (SHM) of a two span reinforced concrete bridge inspected for possible structural deficiencies. The structure is subjected to seismic hazard and the question to be answered is whether or not the SHM system should be installed and maintained. An answer to this question has been sought in Chapters 2 to 4 of this study.Chapter 2 mainly deals with studying structural properties of the bridge, establishing the proper FE model and carrying out gravity, pushover and eigenvalue analyses. First, structural properties of the bridge have been studied. Different components of the structure (elastomeric bearings, shear keys, etc.) along with reactions of abutment backfill soil and piles have been idealised. Collisions between superstructure and abutments, superstructure and shear keys and deck poundings have been taken into consideration. A three dimensional FE model of the bridge has been constructed in OpenSees using the mentioned idealisations and structural details. Moment-curvature analyses of member sections have been carried out and outputs have been idealised. Pushover analysis of the structure has been performed for controlling performance of idealised elements and studying behaviour of the bent system. An eigenvalue analysis of the structure has been made and mode shapes of vibration have been drawn. Chapter 3 is mainly devoted to calculation of unconditional probabilities of failure using the SAC/FEMA (2000) method. For this purpose, statistical specifications of constructing materials have been studied. Yield strength of reinforcing steel has been distinguished as the proper model uncertainty variable after examining moment-curvature results of several models made from varying steel and concrete properties. Moment-curvature analysis results, lengths of plastic hinges and other structural specifications caused by changes in steel properties have been investigated. A number of FE models have been constructed using varying steel strengths. Hazard curve for bridge location has been obtained and idealised linearly. A set of twelve strong ground motion records have been selected to be used in the time history analysis procedure. Five damage levels and four limit states have been defined for classification of intensities of damages caused by seismic loadings. Dispersion values regarding capacity and demand random variables have been estimated. Dispersion value for capacity has been obtained by defining it as a function of model and material variables. Demand dispersion values for various models have been assessed by a number of nonlinear dynamic analyses. Employing the 2000 SAC/FEMA method, annual failure probabilities in terms of different limit states have been estimated using demand and capacity dispersions and properties of the idealised hazard curve. Relationship between failure probabilities and reinforcing steel strength values has been studied. It is identified that a linear relationship can be established between the two parameters.Chapter 4 mainly investigates value of information obtained from an SHM system and feasibility of such a monitoring.First, a decision tree has been established as a tool for solving the decision making problem. The decision making process has been assumed to be composed of two stages. At the first stage, it is decided if the SHM system should be installed and maintained. In the second stage, it is decided if the structure is in need of retrofitting. For assessing expected annual costs of non-monitored alternative, a number of steel samples have been generated using Monte Carlo sampling method. Annual probabilities of failure in terms of defined limit states have been estimated for each steel realisation using the relationship between steel strength and failure probabilities obtained in Chapter 3. Damage probabilities in term of different damage levels have been calculated based on the assessed failure probabilities. Steel jacketing has been studied and distinguished as the proper retrofitting measure. Expenses associated with initial construction, repair and jacketing along with the indirect costs arising from socio-economic side effects of the damaged bridge have been taken into account. Feasibility of retrofitting the non-monitored structure has been determined by the maximum expected monetary value (EMV) criterion. It has been distinguished that feasibility of retrofitting is a function of structures initial construction cost, significance and expected service period.Expected annual cost of the monitored bridge has been evaluated using principles of preposterior analysis. For this purpose, first, the fundamental period of the structure has been selected as the monitoring parameter. Expenses associated with monitoring have been studied. Steel strengths have been updated using a suitable range of possible SHM system outcomes. Afterwards, expected annual cost of the monitored bridge has been estimated using probability of each outcome and costs related to the optimal alternative chosen between retrofitting and non-retrofitting options. Value of the acquired information from monitoring is evaluated by comparing expected annual costs of the monitored and non-monitored alternatives. It has been observed that the maximum budget that can be allocated to monitoring is a function of modelling and measurement errors, initial construction cost, expected life-time and significance of the bridge. It has also been realised that even for relatively low errors, the maximum amount of resources allocatable to monitoring is less than the estimated monitoring expenses. As the second try, the fundamental period of bent system has been selected as the monitoring parameter. It has been noticed that value of obtained information increases as a result of monitoring the bent system. 219

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 fark edilmesi veya erken tanı konulmasıyla yapıya uygulanacak onarım ve güçlendirme yapının geri kazanımı açısından çok önemlidir. Bu çalışmada gerçek yapı üzerinden klonlama tekniğiyle üretilen analitik model üzerinde yürütülecek testlerle yapı sağlığı olarak ifade edilebilecek durum tespiti ve hasar tanılama çalışması yürütülmüştür. Yapının dinamik özellikleri elastik doğrusal tasarım çerçevesine uygun olarak zayıf titreşim girdi kuvvetleri altında yapısal titreşim metotlarından biriyle çalışılarak belirlenmiştir. Hasarlı yapı parametreleri üzernden durum tespitinin belirleyici faktörleri dalgacık, Hilbert Huang ve benzeri dönüşümlerle zaman-frekans alanında çalışılmıştır. Fourier ve Huang için ayrıştırma teknikleri, avantajları ve dezavantajlarıyla birlikte tartışılmıştır. Yönetmelik değerlerinin tutarlılığının sınanması ve hasar tespit metotlarının hasarı belirleme gücü elde edilen sonuçların ışığında istatistiksel olarak tartışılmıştır. Makine karar algoritması erken aşamada küçük çaplı hasar tespiti için geliştirilmiştir. Son bölümde, tam otomatik hasar algılama ve tanılama örnekleri için bir yaklaşım ele alınmıştır. Significant changes are observed in structural conditions and operational loads of buildings over time. The conditions in which structural health shows the greatest danger are realized by the effects of strong dynamic forces such as earthquakes. The repair and retrofitting of the building is very important for the recovery of the building due to the damage being detected or early diagnosis. In this study, due diligence and damage diagnosis studies that can be expressed as structure health were carried out with tests to be done on the analytical model of the actual structure produced by cloning technique. The dynamic properties of the structure were determined in accordance with the elastic linear design framework by working with one of the structural vibration methods under the weak vibration input forces. Determinants of due diligence on damaged structure parameters were studied in the time-frequency domain with wavelet, Hilbert Huang and other similar transformations. Decomposition techniques with advantages and disadvantages are also discussed for Fourier and Huang. The consistency of the regulation values and the sensitivity levels of the damage detection algorithms were discussed statistically in light of the results obtained for the real field data. Machine decision algorithm is developed for minor damage identification in early stage. In the final part, an approach for fully automatic detection and recognition examples are discussed. 155

Lisansüstü tezlerin elektronik ortamda toplanması, düzenlenmesi ve erişime açılması konusuna ilişkin yök'ün 18.06.2018 tarihli yönergesine istinaden artık bu tarihten sonra gizlilik şartı aranmayan bütün tezler erişime açılacaktır. Türkiye'nin aktif bir deprem kuşağında bulunması ve mevcut yapı stokunun yetersiz kalması, depremlerde ağır can ve mal kayıplarına neden olmaktadır. Bu kayıplar sadece kentlerde değil, kırsal kesimlerdeki yapılarda da meydana gelmektedir. Türkiye'de nüfusun 2012 yılı sayımlarına göre % 25.4'ünün (DİE' ye göre) kırsal bölgede yaşadığı bilinmektedir. Bu oran 2018 yılında azalma göstererek % 7.7 oranına gerilemiştir. Kırsal yapılar, Sosyo-ekonomik nedenlerden dolayı, mühendislik hizmeti görmemiş, geleneksel yöntemlerle inşa edilmiş yapılardır. Genellikle kırsal bölgelerde inşa edilmiş ve halen de inşa edilmekte olan yapıların çoğu bölgenin Sosyo-ekonomik yapısına bağlı olarak farklılık göstermesine rağmen taşıyıcı özellikleri incelendiğinde genellikle yığma (kâgir), karkas ve kâgir-karkas, bileşik (melez) yapılardan oluştuğu görülmektedir. Bu tez çalışmasında kırsal bölgelerdeki yığma yapılar için yapısal hasar şiddeti önerisinde bulunulmuştur. Bunun için 2011 yılında Van Tabanlı köyü merkezli meydana gelen depremde Erciş ilçesinin yoğun hasar alması nedeniyle, ilçe merkezine bağlı 84 yerleşim birimindeki kırsal yapılar hasarsız, az hasarlı, orta hasarlı ve ağır hasarlı/yıkık şeklinde kategorize edilerek bölge için bir yapısal hasar şiddet cetveli önerisi sunulmuştur. Oluşturulan şiddet taslağı ile Kandilli Rasathanesinin bölge için yayınladığı şiddet haritası ve şiddet değerleri karşılaştırılarak bölgenin zemin durumu, yapı stoku ve uygulanan mühendislik yöntemleri üzerine değerlendirmeler yapılmıştır. Turkey locates in an active seismic zone and the inadequacy of existing building stock, causing heavy losses of life and property in earthquakes. These losses occur not only in urban areas, but also in rural areas. According to DİE (State Institute of Statistic) in 2012 % 25,4 of the population in Turkey are known to live in rural areas. This ratio decreased to % 7.7 in 2018. Rural buildings are constructed by traditional methods and not engineering services due to economic conditions. Most of the buildings, which are generally built in rural areas and are still being built, differ depending on the socio-economic situation of the region. When the properties of the structures in the region are examined, it is seen that they are generally composed of masonry, carcass and masonry-carcass and hybrid structures. In this study, structural damage intensity scale is proposed for masonry structures in rural areas. As a result of the earthquake which was based in a village called Tabanlı in Van in October 2011, due to the intensive damage of Erciş rural district, 84 villages in the district are categorized in 4 groups like; undamaged, poorly damaged, moderately damaged and severely damaged / demolished then a structural damage intensity scale proposal is presented for the region. Structural damage intensity scale proposal and the intensity map published by the Boğaziçi University Kandilli Observatory for the region are compared to evaluate the soil condition, building stock and applied engineering methods in the region.

Bu çalışma Maltepe Üniversitesi Yapı Deprem mühendisliği, Deprem ana bilim dalının gözetiminde yüksek lisans tezi olarak hazırlanmıştır. Bu çalışma 2007 ve 2018 deprem yönetmeliklerinin zemin etüdü ve sınıflandırması açısından örnek bir alan üzerinde uygulamalı kıyaslanması için yapılmış ilk çalışmalardan biri olması açısından önem arz etmektedir.İnceleme alanı olarak İstanbul ili, Maltepe ilçesi, Altıntepe mahallesi seçilmiştir. 01.01.2019 tarihinde yürürlüğe giren Türkiye bina deprem yönetmeliğine (TBDY-2018) göre zemin sınıflandırılması yapılmış, şişme ve sıvılaşma problemleri değerlendirilmiştir.Çalışma kapsamında öncelikle zemin sınıflandırması açısından TDY 2007 ve 2018 yönetmeliklerinin mukayesesi yapılmıştır. Sahadan alınan zemin etüd verileri doğrultusunda TDY 2007'de bulunmayan şişme ve sıvılaşma analizleri, 2018 Türkiye bina deprem yönetmeliğinde yayınlanan metoda uygun olarak yapılmıştır. Şişme analizlerinde birkaç lokasyonda yüksek şişmeye rastlanılmıştır. Yapılan incelemeler sonucunda inceleme alanı KB-GD doğrultusunda dere kenarı ve sahil bölgesinde zemin sıvılaşmasına rastlanılmıştır. Bu tez çalışması kapsamında inceleme alanı için iki ayrı yönetmelikten elde edilen sonuçlar mukayese edildiği zaman olası zemin problemlerinin risklerini (sıvılaşma, şişme, şev stabilitesi) belirleme, bu riskleri zemin sınıflandırmasına yansıtma ve gerekli önlemlerin alınmasını sağlama açısından TDBY 2018 yönetmeliği ile daha gerçekçi ve detaylı analiz ve yöntemlerin yürürlüğe girdiği görülmüştür. This study was prepared as a M.Sc. thesis under the supervision of the Department of Structures and Earthquake Engineering, Earthquake Department of Maltepe University. This study is important as it is one of the first studies to be applied on a sample field in terms of ground investigation and soil classification methods classification described in Turkish Earthquake Code 2007 and 2018.The investigation area was in the province of Altıntepe neighborhood, Kadıköy district Istanbul. Soil classification study was practiced, liquefaction and swelling risks were evaluated according to the TEC-2018 which was entered into force on 01.01.2019.In the scope of the study, firstly the comparison of the regulations of 2007 and 2018 of TBDY in terms of soil classification was reported. In regard to site investigation data taken from the sample field liquefaction and swelling analysis were performed according to the methodology specified in TEC 2018, where this issue was not included in TEC 2007.High swelling potential was obtained in several locations as a result of swelling analysis. As a result of liquefaction analysis liquefaction risk was obtained at the riparian areas and the shoreline towards the NW-SE direction of the investigation site.When comparing the results obtained from two different codes specific to the investigation area within the scope of this thesis, in terms of determining the risks of potential soil problems (liquefaction, swelling, slope stability), reflecting these risks to soil classification and taking necessary measures, it can be pronounced that more realistic and detailed analysis and methods have been came into force with TEC 2018. 105

Deprem, yer kabuğunu oluşturan levhaların hareketleri sonucu ortaya çıkan gerilme ve şekil değiştirme enerjisinin aniden boşalması ile oluşan doğal olayıdır.Türkiye, dünyanın en aktif deprem kuşaklarından birisi üzerinde yer almaktadır ve bulunduğu konum itibariyle deprem riski yüksektir. Yaşanan yıkıcı depremlerle birlikte depreme dayanıklı yapı tasarımının önemi ortaya çıkmıştır. Depreme dayanıklı yapılarda istenilen deprem performansının sağlanmasının, can ve mal kaybının en aza indirilmesi açısından ne derece önemli olduğu görülmüştür. Depreme dayanıklı bina tasarımında, binalarda göçmenin önlenmesi ya da onarılabilir düzeyde hasar oluşması amaçlanmaktadır. Ülkeler, deprem performansının sağlanması ve doğru bina tasarımı yapılabilmesi için inşaat mühendislerine rehberlik edecek yönetmelikler düzenlenmektedirler. Ülkemizde de son kullanılan `Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik 2007` güncellenerek `Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018` yürürlüğe girmiştir.Artan nüfus ve kalabalıklaşan şehirlerle birlikte yüksek binalara olan talepler artmıştır. Gelişen teknoloji ile birlikte yapı sistemlerinin çözümünde kullanılan analiz programları gelişmiş, gerçeğe daha yakın sonuçlar elde etmek mümkün hale gelmiştir. Bu tez çalışmasında yüksek bir betonarme binanın tasarımının yapılması ve deprem performansının incelenmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın birinci bölümünde çalışmanın konusu ve amacından bahsedilmiştir.İkinci bölümde, doğrusal olmayan malzeme davranışı ve plastik mafsal kavramı açıklanmıştır.Üçüncü bölümde TBDY 2018'e göre doğrusal tasarım ilkelerinden bahsedilmiştir.Dördüncü bölümde TBDY 2018'e göre doğrusal olmayan tasarım ilkelerinden bahsedilmiştir.Beşinci bölümde doğrusal analizler gerçekleştirilmiş, kesit boyutları ve donatıları belirlenmiştir.Altıncı bölümde doğrusal olmayan analizlerin gerçekleştirilmesi ve eleman hasar sınırlanırının belirlenmesi amaçlanmıştır.Çalışmanın yedinci bölümünde elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. By definition, an earthquake is a natural phenomenon that occurs due to the sudden discharge of the stress and strain energy resulting from the movements of the plates constituting the earth's crust. Turkey lies along one of the most active seismic belts of the globe and owing to its location is one of the most earthquake-prone countries in the world. The importance of the concept of earthquake resistant structural design came forth with destructive earthquakes that took place in the past. Evidence indicates that for earthquake resistant structures achieving the target earthquake performance is vital towards minimizing the loss of life and property.The main purpose of the earthquake resistant structural design is to prevent the collapse of the structure or ensure that only reparable levels of damage will occur. Worldwide, countries have long been developing seismic design codes to guide the civil engineers in the process of ensuring the target earthquake performance and adopting an adequate structural design approach. Similarly, in our country the then current seismic designs code (`Earthquake Resistant Design Code, 2007`) has been updated and replaced with the `Turkish Earthquake Resistant Design Code, 2018`. The increasing trend of population and crowded cities have resulted in an increased demand for tall buildings. In addition, due to the development of technology the software and tools employed for structural analysis have improved significantly, thereby, making it possible to obtain more accurate and realistic results. In this context, this thesis study aims at designing a reinforced concrete tall building and investigating its earthquake performance. The first chapter presents information regarding the topic and purpose of this study. The second chapter provides information on and explains the notions of nonlinear material behavior and plastic hinges.The third chapter covers the principles of linear design according to 2018 Turkish Seismic Code. The forth chapter covers the principles of nonlinear design according to 2018 Turkish Seismic Code. The fifth chapter covers the linear analysis of the structure and designation of the member dimensions and reinforcement.The sixth chapter is devoted to the nonlinear analysis of the structure and specification of member damage limits.Finally, the obtained results are discussed and reviewed under the seventh chapter. 133

Dünya üzerinde her yıl birçok deprem meydana gelmekte ve birçok yapı yıkılıp hasar görmektedir. Son yüzyılda meydana gelen şiddetli depremler milyonlarca insanın hayatını kaybetmesine ve büyük ekonomik kayıpların oluşmasına neden olmuştur. Farklı bölgelerde meydana gelen depremler sonrasında yapılan saha incelemelerinde oluşan göçme mekanizmalarının ve hasar tiplerinin benzer özellikler taşıdığı görülmektedir. Depremlerin neden olduğu yapısal hasarları belirli başlıklar altında toplamak ve çözüm yollarını belirlemek mümkündür.Binaların kütle merkezi ile rijitlik merkezleri arasındaki farklılıklar ve taşıyıcı sistemin simetrik olarak yerleştirilmemesi nedeniyle depremler sonrasında birçok binada burulma etkilerini gözlemlemek mümkündür. Mimari nedenlerden dolayı L, T, U gibi farklı tasarımlarda inşa edilen binalarda gerilme yığılmaları nedeniyle yapısal hasarlar sıklıkla karşımıza çıkmaktadır. Katlar arasındaki ani dolgu duvar değişimleri engellenmesi, kolon ve perdelerin planda olabildiğince simetrik yerleştirilmesi, yapılarda katlar arasındaki göreli kat ötelemelerinin yönetmelikte belirtilen sınırın altında tutulması ile burulma düzensizliği nedeniyle meydana gelebilecek yapı hasarlarının önüne geçilir.Konut ve ticari amaçlarla inşa edilen yapılarda odaların teşkil edilmesi için dolgu duvarlar kullanılırken; işyerlerinde geniş hacimler elde etmek için dolgu duvarlara ihtiyaç duyulmamaktadır. Katlar arasında dolgu duvar dağılımındaki ani değişmeler yapıda yumuşak kat ve zayıf kat düzensizliğine neden olmaktadır. Deprem etkileri nedeniyle bu tip yapılarda ofis katlarının göçmesi sıklıkla karşılaşılan yapı hasarıdır. Zayıf kat ve yumuşak kat hasarını engellemek adına zemin katlarda kolon ve perde ilaveleri, çapraz elemanlar eklenerek yanal deplasmanlar azaltılır. Ayrıca iç kuvvetler arttırılarak kolon kiriş birleşimlerinde sargı donatısı ilave edilerek kesitler güçlendirilerek zayıf kat ve yumuşak kat hasarlarının önüne geçilir.Binalarda alan kazanmak için yapılan kapalı çıkmalar sıklıkla görülen mimari tasarımlardır. Bu tip yapılar bina kütle dağılımını ve bina geometrisini olumsuz etkilemektedir. Kapalı çıkmalar inşa edilirken taşıyıcı sistemde konsol kirişler meydana gelir ve çerçeve sistem zayıflar. Taşıyıcı sistem deprem anında yapıya gelen yanal deprem kuvvetini kolonlara aktaramaz ve kapalı çıkmalarda ya da binanın tamamında göçmeler meydana gelir. Binalarda kütle rijitlik dengesini bozacak asimetrik kapalı ve açık çıkmalar inşa edilmemeli, taşıyıcı sistem yatay elemanları kesintiye uğratılmamalıdır.Deprem yönetmeliklerinde kolon ve perde süreksizliklerine, kolon üzerine oturan perdelere ve kiriş üzerine oturan kolonlara kesinlikle izin verilmez. Taşıyıcı sistemin tüm bina boyunca kesintiye uğramadan devam etmesi istenir. Mimari açıdan aydınlık elde etmek için döşemelerde açılan döşeme yırtıkları yatay deprem kuvvetlerinin kolonlara aktarılmasını zorlaştırır. Döşemelerin diyafram olarak davranmaması deprem performansını olumsuz etkiler. Döşeme boşluğu toplam kat alanının %33'ünden fazla olamayacağı yönetmelikte belirtilmiştir.Betonarme yapı tasarımının en önemli kuralı kuvvetli kolon zayıf kiriş prensibidir. Yapılar tasarlanırken kolonların kirişlerden daha güçlü olması beklenir. Binalarda plastik mafsalların kiriş uç bölgelerinde oluşması istenir. Kiriş uçlarında oluşan plastik mafsallar yapı sünekliğine katkı sağlarken kolon uç bölgelerinde az sayıda oluşan plastik mafsallar yapılarda göçme mekanizmaları oluşmasına neden olur. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği'nde kolonların kirişlerden % 20 oranında daha güçlü olarak tasarlanması istenir. Donatı düzenleme kurallarına uyularak, kaliteli beton kullanılarak, kolon kiriş bağlantı noktalarında gerekli sıklaştırmalar yapılarak inşa edilen yapılarda kapasite tasarım hasarları engellenir.Büyükşehirlerde arazilerin değerli olması nedeniyle aralarında hiç boşluk bırakılmaksızın bitişik bloklar halinde yapılar inşa edilmektedir. Yeterli derz boşlukları bırakılmadan inşa edilen bitişik nizamlı binalar sarsıntının etkisiyle birbirine çarpmakta ve çekiçleme hasarları meydana gelmektedir. Yönetmeliklerde binalar arasında bırakılması gereken derz boşlukları belirtilmiştir. Yeterli derz boşlukları bırakılarak çekiçleme etkisi engellenir.Okul, hastane gibi kamu binalarında sıklıkla kolondan kolona uzanan alt kısmı dolgu duvarlı üst kısmı pencere olacak şekilde oluşturulan mimari tasarımlar nedeniyle kısa kolon etkisi meydana gelmektedir. Benzer bir durum da bodrum katlı binalarda ışıklandırma ve havalandırma sağlanması amacıyla oluşturulan bant pencerelerde karşımıza çıkmaktadır. Deprem anında dolgu duvarlı alt kısmın hareketi engellenirken üst kısımda aşırı kesme kuvveti nedeniyle yapısal hasar meydana gelmektedir. Tasarım aşamasında olabildiğince bant pencere oluşumundan kaçınılması alınabilecek en etkili önlemdir. Bant pencere oluşması zorunlu ise kolon uç bölgesinde sargı donatısı arttırılarak kolon hasarı engellenir.Sonuç olarak betonarme yapılardan beklenen davranış yatay deprem yüklerini döşemelerden kirişlere, kirişlerden kolonlara, kolonlardan da temele iletilmesidir. Süneklik düzeyi yüksek, yerdeğiştirmeleri tatminkâr, içerisinde düzensizlikleri barındırmayan, kaliteli malzeme ve işçilikle inşa edilmiş yapılarda deprem etkileri minimuma indirilebilir. 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği'nde üzerinde durulan kurallar dikkate alınarak projelendirilip inşa edilen yapılarda depremin neden olduğu birçok olumsuz sonucun önüne geçilir. Many earthquakes occur around the world each year, causing light-to-severe damage in structures. Severe earthquakes have caused loss of lives as well as great economic losses. Earthquake reconnaissance have shown that reinforced concrete buildings experience similar characteristics of damage and/or collapse around the world. Structural damages caused by earthquakes can be grouped under certain headings and precautions against them can be identified. Typical reasons for structural damages observed in reinforced concrete buildings are as follows: torsional effects, soft story irregularity, weak story irregularity, geometric irregularity, diaphragm discontinuity irregularity, and poor quality materials and workmanship. This thesis focuses on details of such damages as well as associated regulations required by the 2018 Turkish Building Earthquake Code.Buildings with asymmetrical configuration of lateral load resisting systems where center of mass and center of rigidity do not coincide, typically experience structural damages associated with torsion. Nonrectangular building designs (such as L, T, U shaped), mostly due to architectural reasons, cause stress concentrations which also result in torsional damage. Structural damages that likely occur due to torsional irregularity can be prevented by avoiding rapid change of infill walls between adjacent floors, providing symmetrical placement of columns and partitions in plan, keeping interstory drifts between adjacent floors below the specified limits by seismic codes.While infill walls are used for constructing rooms in the buildings, they are not needed for getting large volumes in the stores. Abrupt changes in distribution of walls between adjacent floor levels may cause soft-story and/or weak-story damages. Story collapse of in such buildings is one of the frequently observed structural damages. Lateral displacements can be reduced by adding columns and partitions or by installing diagonal members in ground floors for preventing weak floor and soft floor damage.To gain additional space in the buildings, overhangs are often designed by architects. Such additions adversely affect building mass distribution of buildings. While building overhangs are being constructed, cantilever beams occur in the structure consequently framework system get weakness. During an earthquake, columns are not able resist lateral forces, thus close extension as well as all building may have sags. In buildings, asymmetrical close and open extensions should not be constructed that cause mass rigidity balance as well as column system horizontal components should not be interrupted.xxviBased on regulations of discontinuous vertical members, it is not allowed to use columns on beams. Column system is required to continue without any interruption through building. From architectural point of view, openings are used to acquire certain level of luminousness, however, they make the load transfer from slabs to the beams difficult, while also conflicting with the slab diaphragm behavior. In regulations, it has been stated that tiling hole could not be more than 33% of total flat area.One of the most important principles in design of reinforced concrete structural members is the principle of `strong column – weak beam`, which requires columns be stronger than beams. This principle implies that plastic hinges occur in beam ends to enhance ductility of the building. 2018 Turkish Building Earthquake Code requires that columns should be %20 stronger than beams. Reinforcement are performed in beam-column joints by adhering to reinforcement arrangement guidelines by employing high-quality concrete and capacity design damages are prevented in the structures.In metropolitan regions, buildings in adjacent blocks are sometimes constructed without leaving any gap in between. Blocks type buildings which are constructed without leaving enough gap, collide with the quake and resulting pounding damages. The regulations have prescribed the required seismic gaps to be allocated between adjacent buildings which aim to prevent pounding effects.In public buildings (e.g. school, hospital), short column effect occurs due to architectural design that extend from column to column which the lower part is filled wall and upper part is a windowA similar case can be seen at basement floor with band type of windows with the purpose of lighting and air conditioning. During the earthquake, while movement of lower section is prevented by the wall whereas structural damage occurs due to excessive shear force in the upper section. During the design stage, band-type windows should be avoided as much as possible. If it is obliged to create band window, column damage can be prevented by adding stirrup equipment of column.The expected behavior of the reinforced concrete building is to transfer lateral earthquake loads from floors to beams, from beams to columns, and from columns to foundation. Earthquake effects can be minimized in the building with high ductility level, satisfactory displacement, free of irregularities and as well as high quality materials and workmanship. If structures are built and design by considering the principles as specified in 2018 Turkish Building Earthquake Code, several adverse results caused by earthquakes can be prevented. 157

Bu tez çalışmasında, bina analizlerinde, yatay deprem yükü etkilerinin yanı sıra, 2019 yılında yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinde (TBDY-2018) dikkate alınması zorunlu hale gelen düşey deprem etkisi araştırılmıştır. İlk olarak, ülkemizde yatay atımlı olan Kuzey ve Doğu Anadolu Fay (KAF ve DAF) hatları ile düşey atımlı olan Batı Anadolu Fay (BAF) hatlarında meydana gelen bazı deprem kayıtlarının yatay ve düşey yer ivmeleri incelenmiş ve KAF ve DAF'a kıyasla BAF'da oluşan düşey yer ivmelerin yatay yer ivmelerine oranla daha etkili olduğu görülmüştür. Beş katlı bir bina tasarlanarak, P-delta etkilerine ilave olarak, düşey deprem ivmelerinin taban momentlerini ne oranda artırdığı araştırılmış ve bu oranın ihmal edilecek derecede düşük olduğu görülmüştür. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY-2007), TBDY-2018, İran ve Amerikan Deprem Yönetmeliklerine göre, eşdeğer deprem yükü yöntemi kullanılarak, aynı bina modeli için ayrı ayrı analizler yapılmış, etkin göreli kat ötelenmeleri, ikinci mertebe gösterge değerleri, bina periyotları, toplam yatay ve düşey deprem kuvvetleri karşılaştırılmış, bu değerler içerisinde TBDY'ye göre bulunan düşey deprem kuvvetinin çok büyük olduğu görülmüştür. Ayrıca, DBYBHY'ye ilave olarak TBDY'de dikkate alınan düşey deprem etkisi araştırılmış, düşey deprem kuvvetinin, kolon ve kirişlerde kesit gerilmelerindeki artışa ilave olarak, büyük oranda temel taban basıncında da artışa sebep olduğu görülmüştür. In this study, the considerable vertical effect of earthquake which became compulsory, in the analysis of buildings, with the Turkish Building Earthquake Code (TBEC-2018) in 2019 is investigated. Firstly, the horizontal and vertical ground accelerations of several earthquake records occurring in the North and East Anatolian Fault (NAF and EAF) lines and the West Anatolian Fault (WAF) lines in Turkey were investigated and it was observed that vertical ground accelerations occurring in the WAF lines were more effective than horizontal ground accelerations in accordance to NAF and EAF lines. A five-storey building was designed to investigate the effect of vertical earthquake accelerations in addition to the P-delta effects. It is observed that increase of the moment caused by effect of vertical earthquake accelerations is negligible within the the total base moment. The same building model, using the equivalent earthquake load method, according to Turkish Code for the Buildings to be built in Earthquake Zones, TBEC-2018, Iranian and American Earthquake Codes, were analysed. Relative displacements of floor, second order indicator values, building periods, total horizontal and vertical earthquake forces were compared for each codes. The vertical earthquake force for TBEC was found much higher than the values obtained for the other codes. Furthermore, in addition Turkish Code for the to Buildings to be built in Earthquake Zones, the vertical earthquake effect considered in TBEC was investigated. In addition to the increase of stress in column and beam cross-sections, it is seen that the vertical earthquake effect was caused much more increase in the soil pressure at the bottom of the foundation. 132

İnşaat mühendislerinin statik-betonarme proje üretirken uymaları gereken yönetmelik ve standartlar bulunmaktadır. Binaların deprem performansının yeterli olması için yönetmelik ve standartlardaki ilgili maddelere ek olarak, taşıyıcı sistem seçimine büyük özen gösterilmelidir.Bu tez çalışmasında, binaların deprem performansını etkileyen unsurların birbirlerine göre ve bağımsız olarak deprem davranışına yaptıkları katkının ne düzeyde olduğunu anlamak ve bu konuda inşaat mühendislerine fikir verici bir çalışma ortaya koymak amaçlanmıştır. 17 Ağustos 1999 Kocaeli Depremi'nde yıkılmış bir binanın modeli üzerinde mimari proje değiştirilmeksizin; taşıyıcı sistem tasarımında, malzeme kalitesinde ve sargı donatısı aralığında değişiklikler yapılarak dört adet yeni bina modeli oluşturulmuştur. Hem mevcut bina modeli hem de yeni oluşturulan modeller üzerinde zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yapılmıştır. Analiz sonucunda modellerdeki ötelenmeler, kat ivmeleri ve taşıyıcı elemanların hasar seviyelerinin bina içindeki oranları elde edilmiştir. Oluşturulmuş her bir bina modeli için elde edilen sonuçlar birbirleriyle ve mevcut bina modeli ile kıyaslanmıştır. Ötelenmelerin kısıtlanmasında en etkili değişiklik perde ilave edilmesi olurken, elemanların hasar seviyelerinin düşürülmesi yönündeki en büyük katkı malzeme iyileştirilmesi ve etriye sıklaştırılması yapılan modelde görülmüştür. Elde edilen sonuçların yeni yapılacak binalar için taşıyıcı sistem seçimi konusunda mühendisleri aydınlatıcı nitelikte olduğu düşünülmektedir.Anahtar Sözcükler: Doğrusal olmayan analiz, Taşıyıcı sistem seçimi, Çerçeve süreksizliği, Perde duvarlar, Deprem, Etriye There are codes which civil engineers have to follow while designing structure. In order to ensure the earthquake performance of the building, in addition to the relevant articles in the codes, the structural system must be carefully designed.In this thesis, it is aimed to understand the contribution of the factors, which affect the performance of the buildings during an earthquake, both individually and comparatively, and to present a study giving ideas to the civil engineers. Four new building models were created by modifying the structural system design, material quality and stirrup distance without changing the architectural design on the model of a collapsed building in 17 August 1999 Kocaeli Earthquake. Time history analysis were conducted for both the existing building model and the newly created models. As a result of the analysis, the displacements in the models, floor accelerations and the damage levels of the frame elements were obtained in the building. The results obtained for each building model were compared with each other and the existing building model. While the maximum reduction in interstory drifts was obtained in the model with shear-walls, the best improvement in the structural element performance levels were obtained in the model, which better quality materials and stirrups that have reduced distance were used. It is thought that these results will be informative for civil engineers about structural system design.Keywords: Nonlineer analysis, Structural system design, Frame discontinuity, Shear walls, Earthquake, Stirrup 132

ÖZETDEPREM YÖNETMELİKLERİ VE DOLGU DUVAR ETKİSİYUKSEK LİSANS TEZİÖner METEDİCLE UNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTUSUİNŞAAT MUHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI2019Bu çalışmada Türkiye'de yürürlüğe girmiş tüm deprem yönetmeliklerinin ve betonarme yapı tasarım şartnamelerinin değişimi incelenmiştir. Bu yönetmelik ve şartnameler arasındaki farklılıklar irdelenmiştir. Deprem yönetmeliklerinin belli periyotlarda değil, can kaybının yaşandığı depremler sonrası yaşanan kötü tecrübeler sonucu değiştiği görülmüştür. Bu değişiklikler sonucunda Türkiye'de depreme dayanıklı yapı tasarımı bilinci oluşmuş ve önemli bir yer kat etmiştir.Çalışmamızın sayısal hesap kısımlarında üç katlı betonarme bir okul yapısı ele alınmıştır. Yapının üç boyutlu modeli dolgu duvarlarının taşıyıcı olması veya sadece zati olarak ele alınması durumları göz önüne alınarak SAP2000 analiz programı yardımı ile oluşturulmuştur. Bu çalışmada dolgu duvarlarının modellenmesi eşdeğer sanal basınç çubuğu modeli kullanılarak yapılmış ve bu modelin yatay kuvvet etkisi altındaki davranışı lineer hesap yöntemi ile analiz yapılarak incelenmiştir. Bu yöntemde kullanılan program yardımı ile eşdeğer sanal basınç çubuklarının sadece basınç kuvveti taşıdıklarından emin olunarak tasarım yapılmıştır. Yapılan analizler sonucu, dolgu duvarların eşdeğer sanal basınç çubuğu olarak modellenmesi yapının doğal periyotlarının azalmasına sebep olduğu görülmüştür. ABSTRACTSEISMIC CODES AND INFILL WALL EFFECTMSc THESISÖner METEDEPARTMENT OF STRUCTUREINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF DICLE2019In this study, evaluation of Turkish seismic codes and structure standards that effectuated were investigated. It is seen that the seismic codes hasn't changed in exact periods but has changed with experience of earthquakes which are resulted with deaths. As a result of this evaluation consciousness of earthquake resistant design has started and improved.In the numerical calculation part of this study, a three story reinforced concrete school building was studied. The 3D model were designed with SAP2000 computer software as bare frames which infill wall's effecting on structure only as dead load and as a part of the framework that effects on structure behavior. In the study infill walls were designed as equivalent compression struts and the behavior of the struts and building with struts, under the lateral forces such earthquake were screened with linear analyses method. Since the equivalent compression struts can only take compressive stresses, the stresses on the equivalent compression struts was checked during modal analysis. The results have showed that, the infill walls caused to reduction in the fundamental period. 140

Karabük il ve ilçeleri, içinde bulundukları deprem kuşakları, aktif fay hatları ve risk bölgelerinin olması nedeniyle önemli bir konuma sahiptir. Bu çalışma, ortaokul ve lise öğrencilerine verilen deprem eğitiminin, öğrenciler üzerindeki etkisi ve deprem farkındalığının araştırılmasına yöneliktir. Araştırma örneklemini Karabük merkezde ve ilçelerde rasgele seçilen ve Milli Eğitim Bakanlığına bağlı 14 ortaokul ve 11 lisede öğrenim gören 2 456 adet öğrenci oluşturmuştur. Veri toplama aracı olarak, araştırmacı tarafından geliştirilen ve uzman görüşleri alınarak hazırlanan ölçek 2018 yılında Şubat ile Nisan ayları arasında uygulanmıştır. Araştırma kapsamında öğrencilere 80 dakikalık deprem eğitimi ve tatbikat uygulamıştır. Verilen deprem eğitiminin öğrenciler üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla geliştirilen ölçeğin, güvenirlilik ve geçerliliği araştırılmıştır. Ölçek güvenirlilik ve ölçeğin iç tutarlılığına bakmak için Cronbach's Alpha değerleri ve geçerlilik için faktör analizi uygulanmıştır.Uygulanan bağımlı iki örneklem t testi sonucunda öğrencilerin deprem farkındalığına ilişkin bilgi düzeyi eğitim öncesi ve eğitim sonrasında anlamlı bir fark bulunmuştur. Eğitim materyalinde görsel resim, video ve uygulamalı gösterilen konular öğrencilere daha anlamlı farkındalık katmıştır.Uygulanan iki aşamalı kümeleme analizi sonucunda; 1 165 kişinin katıldığı eğitim öncesi uygulanan anket iki kümeye ve 1 165 kişinin katıldığı eğitim sonrası uygulanan anket iki kümeye ayrılmıştır. Deprem hakkındaki genel bilgi birikimi seviyeleri, Küme-1'de beş ile altıncı sınıflarda okuyan kız öğrencilere anlamlı farklılık katmıştır ve Küme-2'de ise onuncu sınıfta okuyan, erkek ve velileri lise mezunu olan öğrencilerde anlamlı farklılık katmıştır. Deprem öncesi bilgi birikimi seviyeleri, Küme-1'de beş ile altıncı sınıflarda okuyan ve velileri lise mezunu olan öğrencilere anlamlı farklılık katmıştır ve Küme-2'de ise onuncu sınıfta okuyan, erkek ve velileri lise mezunu olan öğrencilere anlamlı farklılık katmıştır. Deprem anı bilgi birikimi seviyeleri, Küme-1'de beş ile onuncu sınıflarda okuyan ve kız öğrenciler öğrencilere anlamlı farklılık katmıştır ve Küme-2'de ise altı ile dokuzuncu sınıfta okuyan, kız öğrenciler ve velileri orta öğretim mezunu olan öğrencilere anlamlı farklılık katmıştır. Deprem sonrası bilgi birikimi seviyeleri, Küme-1'de beş ile dokuzuncu sınıflarda okuyan, erkek ve velileri lise ile dört yıllık fakülte muzunu olan öğrencilere anlamlı farklılık katmıştır ve Küme-2'de ise kız öğrenciler ve velileri orta öğretim mezunu olan öğrencilere anlamlı farklılık katmıştır. Because of the seismic beits of the city, active fault lines and the presence of risk zones, the province of Karabük and its districts have an important position. This study aims at researching the effects of earthquake education on secundary and high school students and the earthquak eawareness. The research sample consists of ramdomly chosen 2 546 students studying in 14 secondary schools, 11 high schools of MEB in Karabük centrium and its towns. As a mean of data collection the scale, having been developped and prepared by the researcher with taking experts opihions, was carried out in months between February and April in 2018 with the research scope 80 minutes of earthquake education drill has been carried out. The reliability and validity of the scale whic has been developped in order to determine the effects of earthquake education on students have been researched, for reliability and internal consistency, Cronbach's Alpha Nominals; for validity, factor analysis has been carried out.Before an after the education, as a result of two reliant sample T-Tests, a meaningful difference has been observed in the knowledge level about earthquake awareness. Visual pictures, videos and practically used meterials contributes a more mecningful awareness.As a result of two phased clustering analysis, the questionnaire carried out to 1165 people befeore the education has been divided in two clusters; the questionnaire carried out to 1165 people after the education has also been divided in two cluster. The level of background information about earthquake contributes a meanninful difference to 5th and 6th grade female student in cluster one. And in cluster two, it contributes a meaningful difference to 10th grade male students with higt school graduate parents. The level of before earthquake background information contributes a meaningful difference to 5th and 6th grade students with higschool graduate parents in cluster one. In cluster two, it contributes a meaningful difference to 10th grade male students with high school graduate parents. The level of during earthquake background information contributes a meaningful difference to 5th and 10th grade female students in cluster one and to 6th and 9th grade famela students and to students with secondary school graduate parents in cluster two. The level of after earthquake background information contributes a meaningful difference to 5th and 9th grade male students and to students with high school or four year faculty graduate parents in cluster one and to female students and students with secondary school graduate parents. 157

Bu çalışmada; 2017-2018 yılları içerisinde Samsun il merkezinde ve ilçelerinde yer alan 406 adet kamu binasının 6306 sayılı Afet Riski Altındaki Alanların Dönüştürülmesi Hakkında Kanun kapsamında tanımlanan riskli yapıların tespitine ilişkin esaslar çerçevesinde Samsun Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü bünyesinde birinci kademe değerlendirme yöntemiyle deprem risklerinin belirlenmesi üzerine bir saha incelemesi yapılmıştır. Bu çalışmada, Samsun il merkezinde ve 19 Mayıs, Alaçam, Asarcık, Atakum, Ayvacık, Bafra, Canik, Çarşamba, Havza, İlkadım, Kavak, Lâdik, Salıpazarı, Tekkeköy, Terme, Vezirköprü ve Yakakent olmak üzere 17 ilçesinde okul, hastane, emniyet binası, lojman gibi kamu binaları taranarak, Samsun ilinin kamu binaları deprem risk grupları tespit edilmiştir. 6306 sayılı kanunun uygulama yönetmeliğinde yer alan birinci kademe değerlendirme yöntemleri ile betonarme binalar için olumsuzluk parametreleri olan, bina serbest kat sayısı, yumuşak katlar, ağır çıkmalar, görünen yapı kalitesi, yerel zemin koşulları incelenerek bina performans puanı hesaplanmış ve yapı risk grupları oluşturulmuştur. Bu tez çalışması Samsun ilinin mevcut kamu binası yapı stokunun deprem riskleri açısından değerlendirilmesi ile deprem öncesi hazırlık çalışmalarında güçlendirme veya yıkım kararı aşamasında kullanılabilecek bir çalışma olacaktır. In this study; 406 public buildings in Samsun city center and districts a field study was carried out on the determination of earthquake risks by first stage assessment method within the framework of the principles regarding the determination of risky structures defined within the scope of the Law No. 6306 on the Transformation of Disaster Risk Areas in between years 2017-2018 by Ministiry of Envirenmet and Urbanization. In this study, in the city center of Samsun and 19 Mayıs, Alaçam, Asarcık, Atakum, Ayvacik, Bafra, Canik, Çarşamba, Havza, Ilkadim, Kavak, Ladik, Salıpazarı, Tekkekoy, Terme, Vezirköprü and Yakakent districts, including schools, hospitals, public buildings , security buildings and housing units were scanned. Earthquake risk groups of public buildings of Samsun province were determined. Building performance score was calculated by examining the number of building free floors, soft story irregularity, heavy overhangs, visible building quality, local ground conditions, which are the negativity parameters for reinforced concrete buildings with the first stage evaluation methods in the application regulation of Law No. 6306. This thesis could be used to evaluate the existing public building stock of Samsun province in terms of earthquake risks and to be used in the strengthening or demolition decision stage in pre-earthquake preparation studies. 84

Bu çalışmada düşeyde düzensizlikleri olan 3 katlı betonarme bir binanın orta aksındaki çerçevenin doğrusal olmayan davranışı ve bu davranış sergilenirken burkulmaya karşı güvenliğinin değişmesi üzerine yoğunlaşılmıştır. Çerçevenin çeşitli çözümlemelerinde SAP 2000 programı kullanılmıştır. Öncelikle mesnetlenme koşullarının dinamik davranış özellikleri üzerindeki etkilerinin irdelenmesi üzerinde durulmuştur. Bu amaçla önce çerçevenin zemine ankastre mesnetlendiği kabul edilmiş; daha sonra zemine bağlanma koşulları değiştirilerek farklı durumlar için çerçevenin serbest titreşim özellikleri bulunmuştur. Çerçeve farklı yükleme durumları ele alınarak mevcut yapı yönetmelikleri uyarınca boyutlandırılmış ve donatılmıştır. Tüm kolon ve kiriş kesitlerinin Moment-Eğrilik grafiklerini oluşturabilmek için XTRACT programından yararlanılmış ve bilgiler gerektiğinde SAP 2000'e aktarılmıştır. Çerçevenin deprem davranışının daha ayrıntılı incelenmesi için düşey yükler sabit tutulup yatay yük artımları ile çözümlemeler yapılmış ve bu hesaba Statik İtme Analizi denilmiştir. Bu hesap analizinde yatay yük artımları sırasında yapıdaki her plastik mafsal oluşma sıralamasına bağlı olarak, tek plastik mafsallı durumdan başlayıp, mafsal sayısı artırılmaya devam edilerek sistemin göçme veya limit yüküne eriştiği çok mafsallı duruma kadarki serbest titreşim ve burkulma özellikleri gözden geçirilmiş, yatay yük artımları gerektiği kadar küçültülerek her defasında tek bir plastik mafsalın ortaya çıkması durumuna özen gösterilmiştir. Her aşamada sistemin burkulma yük parametreleri de hesaplanarak limit yüke ulaşmadan göçme olup olmadığı gözlenmiştir. Bu işlemler sırasında iki farklı yol izlenmiştir. İlkinde sistemdeki plastik mafsalların oluştuğu kesitlere hiç moment taşımayan mafsallar konmuş ve burkulma yük parametreleri hesaplanmıştır. İkincisinde ise yaklaşık olarak kabul edilen bir plastik mafsal boyu kadarki kısımda elemanın eğilme rijitliği moment - eğrilik bağıntısından yararlanılarak azaltılmış ve tüm çözümlemeler yinelenerek karşılaştırmalar yapılmıştır. Sistem davranışını değiştiren bazı faktörlere örnek olarak depreme karşı güçlendirme amacıyla yapıya eklenebilecek perde(lerin) yapısal modellenmesi ve yapının titreşim ve burkulma davranışına etkileri araştırılmıştır. Perdenin genişliği ve perdenin her katta olup olmaması durumları da gözden geçirilmiştir. Plastikleşmeler sonucu simetrisi kaybolan sistemde yatay yük artımları iki yönde de yapılarak bu olgunun önemi, limit yük, serbest titreşim ve burkulma karakteristikleri üzerinden incelenmiştir. Sonuç olarak perde eklenmiş veya perde eklenmemiş sistem için olsun; göçme veya limit yük aranırken, sistemde sadece malzeme yönünden doğrusal olmayan davranışın değil, onunla birlikte geometri değişimi yönünden de doğrusal olmayan davranışın izlenmesi gerekeceği vurgulanmıştır. One of the middle frame of an irregular 3-D structure subjected to earthquake forces has been analized in nonlinear range and the change in the stability of this frame has been investigated. The very well known computer program SAP 2000 has been used for various analyes of the frame. The boundary conditions have been changed to see its effects on vibration characteristics of this structure after having properly designed according to the existing codes. For this purpose, it was first assumed that the frame was fixed supported to the ground. Then, the free vibration charecteristics of the frame have been found for different bounding conditions by changing the boundary conditions. The Moment-Curvature relationship of critical sections have been prepared by the computer program XTRACT and transfer to the SAP 2000 whenever it becomes neccessary for materially nonlinear analysis Pushover analysis by SAP 2000 has been carried out so that the load increments permit to have a new single plastic hinge at each stage of load increments. Free vibration and buckling analyzes have been completed before a load increment is applied. Two different approaches have been used for that purpose; It has been introduced a perfect hinge in the place where plastification observed in the first approach. On the other hand, in the second one instantaneous plastified zones have been replaced by a small fictitious member which has low flexural rigidity extracted from Moment-Curvature relationship. Different type of shearwalls have been integrated into the structure in order to upgrade the structural behaviour. Ones again pushover analysis has been carried out to see the change in limit load, vibration and buckling charesteristics. Pushover analysis has been carried out in two opposite directions to see the effects of non- symmetrical behaviour of the structure. At the end of all the analyses mentioned above, it has been found that the more plastification the less safety factors against buckling are observed in the structure with and without shearwalls.

Yapıdaki en önemli bağlantılardan biri kiriş-kolon bağlantısı dır. Kiriş-kolon bağlantılarının davranışı, yapının genel yapısal performansını yoğun olarak etkiler. Bağlantı özelliklerini etkileyen pek çok parametreler vardır ve bağlantı karakteristiğindeki herhangi bir değişiklik yapının yükler altındaki davranışını da değiştirecektir. Bu tez 6 bölümden oluşmaktadır: İlk bölümde; Tezin ana fikrini, çalışmanın amacını, kapsamını ve yapım yöntemini açıklamaktadır. İkinci bölümde, çelik ve soğuk şekillendirilmiş çelik için gerekli tüm bilgiler, üretim yöntemleri, tarihi gelişmeleri ve malzeme özellikleri belirtilmiştir. Ayrıca soğuk şekillendirme ile değişen çelik malzeme özellikleri ve soğuk şekillendirilmiş çelik bölümlerin kullanımı açıklanmiştir. Üçüncü bölümde, soğuk şekillendirilmiş çelik bölümler ile inşa edilmiş bir endüstriyel yapı SAP2000 V20 programı ile modellenmiştir. Soğuk şekillendirilmiş çelik bölümlerin dayanımı CFS V8.0 programı ile de kontrol edilmiş ve modelin analiz sonuçları sunulmuştur. Dördüncü bölümde, kiriş-kolon bağlantılarında oluşan iç kuvvetler belirlenmiştir.3 farklı kiriş-kolon bağlantı tipleri manuel olarak tasarlanmıştır ve bu bağlantılar IDEA StatiCa V10 programı ile modellenmiştir. Beşinci bölümde, 3 tip modelenmiş bağlantıların rijitlik ve dayanım analiz sonuçları gösterilmiş ve bağlantıların özellikleri birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Ve son bölümde ise bu çalışmanın sonucu verilmiştir. One of the most important connection in the structure is the beam to column connection. The behavior of beam to column connections intensively affect the overall structural performance of structure. There are so many parameters that influence the connection characteristics and any changing of the connection characteristic will change the behavior of the structure under loadings too. This thesis includes 6 sections: In the first section; Introduction that describes the main idea of the thesis, the purpose, the scope and the methodology of this study. In the second section, all required information for both steel and cold formed steel as historical development, manufacturing methods, fabrications methods and the material properties are mentioned. Also the steel material proporties changing by cold forming and the utilization of cold formed steel sections are explained. In the third section, a industrial structure which constructed with cold formed steel sections is modeled with SAP2000 V20 program. The strength of cold formed steel sectionsare controlled in CFS V8.0 too and the analysis results of model is presented. In the fourth section, the internal forces which are created in the beam -column joints are determined.3 different types of beam-column connection are designed manually and also these connections are modeled with IDEA StatiCa V10 program. In the fifth section, The stiffness and strength analysis results of the 3 types of modeled connection are presented and the characteristics of considered connections are compared with each other. And in the last part, the conclusion of this study is provided. 187

Türkiye, önümüzdeki on yıl içinde 12 ünite nükleer reaktör inşa etmeyi ve işletmeyi planlamaktadır, bu sebeple Nükleer Düzenleme Kurumu, tüm aday tasarımlar için uygulanabilir olan ve uluslararası düzenlemelere uygun; sistematik, kapsamlı ve güncel bir sismik tehlike değerlendirme kılavuzuna ihtiyaç duymaktadır. Bu amaca ulaşmak için, mevcut sismik tehlike analizi uygulamaları ile önde gelen ülkelerin, uluslararası kuruluşların ve Türkiye'nin ilgili düzenleyici gerekleri sismik kaynak ve yer hareketi karakterizasyonunun kritik taraflarına odaklanarak değerlendirilmekte ve karşılaştırılmaktadır. Karşılaştırmalar, önceki nükleer santral projelerinde uygulanan iyi pratikler ve geçmiş deneyimlerden alınan öğrenilmiş dersler yoluyla niteliksel olarak desteklenmektedir. Karşılaştırma sonucunda, mekânsal ölçeklerin ve yetkin fayların tanımlanmasında, deprem tekrarlanma parametrelerinin tahmininde, dikkate alınan en küçük deprem büyüklüğü değerinde, en büyük deprem büyüklüğünün belirlenmesinde, yer hareketi tahmin modellerinin seçilmesinde ve yer hareketi değişkenliğinin belirlenmesinde pratik uygulamalarda ve düzenleyici gereklerde dikkate değer farklılıklar tespit edilmiştir. Uluslararası yaklaşımlardaki farklılıkları daha da vurgulamak amacıyla, referans NGS sahası için tehlike eğrileri üzerinden sayısal karşılaştırmalar yapılarak sunulmuştur. Analiz sonuçları, yer hareketi modellerinin ve bunlara ilişkin belirsizlik seviyesinin seçiminin ve yakın bölge ölçeğinde görece küçük yetkin bir fayın bulunması olasılığının tasarıma esas yer hareketi üzerinde diğer parametrelere kıyasla daha büyük bir etkiye (2 kata kadar artış) sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Karşılaştırma sonuçları göz önünde bulundurularak, Türkiye'ye ve diğer nükleer alana girmekte olan ülkelere gelecekteki sismik tehlike kılavuzları ve uygulamaları için somut tavsiyeler sunulmaktadır. Turkey intends to build and operate twelve nuclear reactor units in the next ten years; therefore, the regulatory body of Turkey needs a systematic, comprehensive, and up-to-date seismic hazard assessment (SHA) guideline that is applicable for all candidate designs and compatible with the international legislative structures. To facilitate towards this goal, current SHA practice and related regulatory requirements of the leading countries, international organizations, and Turkey are evaluated and compared by focusing on the critical aspects of seismic source and ground motion characterization. Discussions are qualitatively supported by the good practice implemented in the previous nuclear power plant (NPP) projects and the lessons learned from the past experiences. Considerable differences in practical applications and regulatory requirements have been identified in the definition of spatial scales, capable fault terminology, estimation of magnitude recurrence parameters, considered minimum magnitude, assigned maximum magnitude, selection of ground motion models, and truncation of ground motion variability. Quantitative comparisons in terms of the hazard curves are provided to further underline the range and extend of the differences in international approaches for a reference NPP site. Analysis results revealed that the selection and level of truncation for the uncertainty of ground motion models and the possibility of existence for a relatively small capable fault in near region scale have a higher impact (up to 2-fold increase) on the design-basis ground motion, compared to the other parameters. Tangible recommendations are provided for Turkey's and other embarking countries' future SHA guidelines and applications based on the comparison results. 243

Basınçlı enerji tünelleri, hidroelektrik santrallerde suyu rezervuardan türbinlere iletirler. Bu tünellerin davranışını anlamak ve tasarım kılavuzları oluşturmak için yapılan hesaplama çalışmaları, deneysel çalışmaların sınırlı olması nedeniyle güçlükle doğrulanabilmiştir. Orta Doğu Teknik Üniversitesinde (ODTÜ) betonarme enerji tünelleri üzerine yapılan deneysel son çalışmalar, ilk kez hesaplama modellerinin deneysel verilerle doğrulanmasına imkân sağlamıştır. Yayılı ve ayrık çatlak modelleriyle sonlu elemanların kullanılmasına yönelik geleneksel yaklaşımlar yerine, bu çalışmada, betonarme tünelin ve çevresindeki kayanın doğrusal olmayan davranışını simüle etmek amacıyla Örtüşen Kafes Metodu - OLM (Overlapping Lattice Method) kullanılmıştır. İlk olarak, OLM'de kullanılan parametreler çatlak enerjisi, çekme dayanımı ve betonun elastisite modülü kullanılarak kalibre edilmiştir. Enerji dağılımının eleman uzunluğu ölçeğinden bağımsız olmasını sağlamak için bir normalleştirme kuralı geliştirilmiştir. Daha sonra ODTÜ'de yapılan yarı-statik tünel deneyleri simüle edilmiş, iç basınç-tünel açılma eğrilerinin yanı sıra sayısal çalışmalarda elde edilen çatlak dağılımları, deneysel gözlemlerle karşılaştırılmış ve OLM tahminlerinin deneysel verilerle uyumlu olduğu gösterilmiştir. Son olarak kalibre edilmiş model, basınçlı tünellerde dinamik etkiler altında çatlak oluşumlarını ve yayılımlarını incelemek amacıyla kullanılmıştır. Deneysel gözlemler ve sayısal çıkarımlar doğrultusunda, tünel etrafındaki kayanın yerinde gerilme koşullarının, tünel kaplamasının davranışı üzerinde önemli bir rol oynadığı ortaya konmuştur. Tünel kaplaması ile etrafındaki kayanın arasında yeterli temasın olmaması ya da kayanın düşük saha gerilimlerine sahip olması, basınç tünellerinde gözlenen çatlakların olası nedenleri olarak gösterilmiştir. Bu çalışma kapsamında geliştirilen OLM'nin, tünellerin sismik davranışını değerlendirmek için de kullanılabileceği görülmüştür Pressure tunnels transmit water from the reservoir to the turbines of hydroelectric power plants. The computational studies conducted to understand the behavior and shed light on the design guides of pressure tunnels were scarcely validated with experimental data as experimental work on pressure tunnels is very limited. Recent experimental studies on reinforced concrete pressure tunnels carried out at the Middle East Technical University (METU), for the first time, allow computational models to be validated with experimental data. Instead of the conventional approach of using finite elements with smeared and discrete crack models, in this study, an Overlapping Lattice Model (OLM) was used to simulate the nonlinear behavior of the reinforced concrete tunnel as well as the surrounding rock body. First, parameters used in the OLM were calibrated using the fracture energy, the tensile strength and the elasticity modulus of concrete. A normalization rule was developed to make sure that energy dissipation is independent of lattice length scale. Then, the quasi-static tunnel experiments performed at METU were simulated and internal pressure-tunnel expansion curves as well as crack patterns obtained in the numerical studies were compared with the experimental observations. OLM predictions are shown to be in agreement with the experimental data. Calibrated model was then applied to study dynamic crack initiation and propagation in pressure tunnels. In line with the experimental observations and numerical inferences, in-situ stress conditions in the surrounding rock body play an important role on the behavior of the tunnel lining. Low confining stress or lack of sufficient contact between tunnel lining and surrounding rock body are possible causes of the cracks observed in pressure tunnels. As a future research opportunity, OLM developed in the context of this research can be used to evaluate the seismic behavior of tunnels. 119

Afet, toplumun fiziksel, ekonomik ve can kayıplar doğuran, normal hayatı ve insan faaliyetlerini durduran veya kesintiye uğratan, doğa, teknoloji veya insan kaynaklı olaylardır. Türkiye bulunduğu konum nedeniyle jeolojik, topografik ve meteorolojik koşulların sebep olduğu büyük can ve mal kayıplarıyla sonuçlanan doğa olayları ile sıkça karşılaşmaktadır. Özellikle de deprem ülkemizin en hasar verici doğal afeti olarak görülmektedir. 1940 yılından itibaren devlet politikası olarak afet yönetmelikleri çıkarılmıştır. Geçmişten günümüze birçok afet yönetmeliği mevcuttur. İlk çıkarılan 8 (sekiz) yönetmelikte afet yönetmeliği adı kullanılırken son iki tanesinde deprem yönetmeliği ifadesi yer almıştır. Türkiye'nin topraklarının %92'i, nüfusun da %95'i deprem kuşağı altında bulunmaktadır. Bir deprem meydana geldiğinde nüfusu yoğun olan bir alanda ölümler, yaralanmalar ve ağır bina hasarları oluşabilir. Bu nedenle, hizmet eşiğinin haritasının ve yerel sağlık yapısının önemi büyüktür. Ayrıca Sağlık Bakanlığı da afetleri hasarsız bir şekilde ya da en az zararla atlatılabilmesi için genelge ve şartnameler çıkarmıştır. Dünyada ise Pan American Sağlık Örgütü ve Dünya Sağlık Örgüt tarafından Hastane Güvenliği Endeksi yayınlanmıştır. Sağlık yapısının ve personelinin olası bir afet durumundan sonra tedavi hizmetlerin devam etmesini amaçlayan bu endeks, felaket meydana gelmeden önce kullanılabilir. Yapısal ve yapısal olmayan ve yönetim&personel kategorilerinde ayrı ayrı değerlendirme yapılmaktadır. Bu tez çalışmasında geçmişten günümüze kadar çıkarılan deprem yönetmelikleri, genelge ve şartnameler, genel olarak araştırılıp değerlendirilmiştir.Çanakkale, deprem açısından riskli bir bölgede yer almaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Tıp Fakültesi Dekanlık Binası 2007 Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, Sağlık Bakanlığı Mevcut Sağlık Tesislerinin Deprem Tahkik ve Güçlendirmesine Ait Özel Teknik Şartname ve Sağlık Bakanlığı Mevcut ve Yeni Yapılacak Sağlık Tesislerinde Uyulması Gereken Asgari Teknik Standartlar Genelgesi zemin özellikleri, yapısal özellikleri ve iç tasarım özellikleri açısından incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar neticesinde sağlık yapısının olası bir depremde riski olmadığı, deprem sonrası sağlık hizmetinin devam edebileceği öngörülmektedir. Disasters, social, physical, economic and causing casualties are stopping or interrupting normal life, nature, technology or human-induced events are. Turkey is often vulnerable to many natural disasters causing to the huge losses of life and property. Especially the eartquakes, landslides and floods are the major ones originating from the topographical, geological and meteorologicalfeatures of Turkey. The geological owned by Turkey, it is often faced with natural events that culminated topographical and meteorological conditions due to the huge losses of life and property, especially if it is seen as the most damaging earthquake disaster in our country. Disaster regulations have been adopted as of 1940 as state policy. From past to present, there are several Turkish disaster regulations. In the first 8 (eight) regulations, the name of the disaster regulation was used while the last two of them mentioned the earthquake regulation. 92% of Turkey's territory, 95% of our population lives in these seismic zones. When an earthquake occurs, in a populated area, it may case some deaths and several injuries and extensivedamage of buildings. Therefore, the service provisionmapping and state of local health structure have huge importance.In addition, the Ministry of Health has issued circulars and specifications in order to avoid disasters without damage or with minimal damage.In the world, the Hospital Security Index was published by the Pan American Health Organization and the World Health Organization.This index, which aims at the continuation of treatment services after a possible disaster situation by the health structure and personnel, can be used before the disaster occurs.Structural and non-structural and management&staff categories are evaluated separately. The earthquake regulations, circulars and specifications, from past to the presentare analyzedfor the evaluations of health structures.Canakkale is located in a region in terms of earthquake risk.Within the scope of this thesis, Çanakkale Onsekiz Mart University Faculty of Medicine Dean's Building was examined in terms of ground properties, structural properties and interior design features in `Regulation on the Buildings to be Constructed in 2007 Earthquake Areas`, `Special Technical Specification for Earthquake Inspection and Strengthening of the Current Health Facilities of the Ministry of Health` and the `Minimum Technical Standards Circular to be Observed in the Current and New Health Facilities of the Ministry of Health`. As a result, the building will not face hazards during a severe earthquake and thus health care continues during the disaster. 94

Yüksek binaların oranı, nüfus artışı ve şehir merkezlerindeki alanların kısıtlı olması nedeniyle tüm dünyada artmaktadır. Büyük depremlerden sonra ülkeler kaotik koşullarla karşı karşıya kalmaktadır. Bina hasarlarına, ölümlere ve yaralanmalara ek olarak, iş kesintilerine bağlı finansal zararlar da genel deprem zararlarının önemli bir parçasıdır. Bu nedenle, finansal kurumlar, sağlık tesisleri ve hükümet binaları gibi kurumlara ev sahipliği yapan binaların, maddi kayıplarını sınırlamak ve kamu hizmetlerini güvenceye almak için deprem sonrasında işlevsel kalması gerekmektedir. Depremlerden sonra yapıların mevcut durumları, yapıların dinamik özelliklerinde meydana gelen değişimlerin günden güne değerlendirilmesiyle tahmin edilebilmektedir. Bu nedenle, bu çalışmada, Sapphire binasının rüzgar ve deprem olayları sırasındaki dinamik parametreleri zaman tanım alanı ve frekans tanım alanında belirlenmiştir.Analizlerde kullanılan deprem ve rüzgâr olaylarının bilgileri, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü Bölgesel Deprem-Tsunami İzleme Merkezi ve Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü Meteoroloji Laboratuvarı'ndan edinilen kataloglardan seçilmiştir. Zaman tanım alanı analizlerinde, 51 deprem olayı için belirlenen tepe ivmeleri, hızları ve yer değiştirmelerle, deprem büyüklüklüleri ve depremin merkez üssüne olan mesafeleri arasındaki korelasyonlar belirlendi. Uzak depremlerin yer değiştirme zamanları ve sönümleme üzerindeki etkileri de incelendi. Ortalama göreli ötelenme oranları yapısal yönetmeliklerde izin verilen sınırlamalarla karşılaştırılmıştır. Frekans tanım alanında yapılan analizler neticesinde ise doğal frekanslar, sönüm oranları ve mod şekilleri rüzgar ve deprem verileri için yapılan spektral analizler neticesinde belirlenmiştir. The number of tall buildings has been increasing all around the world due to the current population growth and limited space in city centers. After major earthquakes, countries located in earthquake-prone areas face catastrophic conditions. In addition to building damages, deaths, and injuries, financial losses due to business interruption are also an important part of overall earthquake losses. Therefore, buildings home to organizations such as financial institutions, health care facilities, governmental buildings need to remain functional following an earthquake to constrain financial losses and secure public services. The condition of structures can be estimated by evaluating the change in the in-situ dynamic characteristics of the structures in real time day by day. In this study, the dynamic parameters of the Sapphire Building during strong wind and earthquake records are estimated in the time and frequency domain.Earthquake and wind events were selected from catalogs derived from Bogazici University Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute Regional Earthquake-Tsunami Monitoring Center and Bogazici University Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute Meteorology Laboratory.In time domain analyses, correlations between peak accelerations, velocities, displacements; and magnitude and distance are estimated. The effects of faraway earthquakes on displacement time histories and damping are also investigated. Average drift ratios, computed from both wind and earthquake records, are compared with the limitations provided in the codes. In the frequency domain, natural frequencies, damping, and mode shapes are identified by means of spectral analysis for wind and earthquake data. The result of wind and earthquake events on the Sapphire building are compared. 120

Büyük nüfuslu bölgelerde, depremler daha tehlikeli ve yıkıcı hale gelir. Hasarı önlemek ve tehlikeyi azaltmak için, sismik tehlike analizi ve mühendislik sismolojisinde geniş bantlı kayıtlar toplanmaktadır. Sismik aktivite olarak önemli olan ve yetersiz sismik ağı bulunan alanlarda, simule edilmiş yer hareketi daha da önem kazanmaktadır.Geniş bantlı yer hareketi simulasyonları 12 Kasım 1999 Düzce Depremi için yapılmıştır. Yer hareketi kaydının düşük frekans kısmı için deterministik, yüksek frekans kısmı için ise stokastik yöntem kullanılmıştır. Geniş bantlı yer hareketi simulasyonları, yer hareketi kaydının frekans bölgesi yüksek frekans aralığı olan stokastik simulasyon için EXSIM ve yer hareketi kaydının frekans bölgesi düşük frekans aralığı olan deterministik simulasyon için COMPSYN programları kullanılarak yapılmıştır.Gerçek ve simüle edilmiş yer hareketi simülasyonlarının karşılaştırmaları zaman ve frekans alanında yapılmıştır. Karşılaştırmalar için Düzce şehri yakınlarında yer alan BOL, DZC, GYN ve SKR olmak üzere dört istasyon seçilmiştir. Simüle edilmiş yer hareketi dağılımı ile gözlemlenen hasar karşılaştırmaları verilmektedir. Ek olarak, yer hareketi tahmin denklemleri ile sentetik azalımlar uygulanmıştır.Son olarak, 12 Kasım 1999 Duzce Depremi'nin bina tepki simülasyon kayıtları üç çerçeve sistem için uygulanmıştır. Simüle edilmiş verilerden gelen davranışlar, gerçek verilerden gelenler ile karşılaştırılmıştır. Earthquakes have more hazardous and devastating effects in populated areas. To prevent damage and reduce the risks, broadband records are collected to use in the seismic hazard assessment and engineering seismology. In areas with significant seismic activity and insufficient seismic networks, the simulated ground motions become more important.Broadband ground motion simulations are performed for 12 November 1999 Duzce earthquake. Deterministic simulations are performed for low frequency part and stochastic simulations are performed for high frequency part of the ground motion record. Broadband ground motion simulations are done using EXSIM program for the stochastic high frequency portion of the ground motion and COMPSYN program for the deterministic low frequency portion.The comparisons of the real and simulated ground motion simulations are done in both time and frequency domains. For comparisons, four stations are selected, namely BOL, DZC, GYN and SKR which are located near Duzce City. Comparisons of observed damage with the distribution of simulated ground motion are also given. Additionally, attenuation of simulated data is compared against ground motion prediction equations.Finally, simulated records of the 12 November 1999 Duzce earthquake are used in dynamic response analysis of three selected frames. The responses from simulated data is compared with those from the real data. 147

Dünya genelinde birçok afet meydana gelmekte olup meydana gelen bu afetlerin etkileri de birbirinden farklılıklar göstermektedir. Afet olaylarını kendi içinde gruplara ayırdığımızda doğal afetler ve doğal olmayan afetler olarak sınıflandırılmaktadır. Dünya üzerinde gerçekleşen her afetin etkisi farklılıklar göstermekte olup, insanların da bu afetlere karşı farklı önlemler alarak hazır hale gelmesi gerekmektedir. Oluşumu önlenemeyen afetlerin ise sonuçlarını en az zararla atlatmak ve gereken müdahaleleri zamanında ve en uygun tekniklerle yapmak gerekmektedir. Bir deprem afetinin ardından yapılan arama ve kurtarma çalışmaları farklılık gösterirken, sel afetinde ve çığ felaketinde yapılan çalışmalar da farklılık göstermektedir. Dolayısıyla meydana gelen afetlerde afetin özelliğine göre yapılacak olan arama ve kurtarma çalışmalarına yaklaşımlar irdelenmiştir. Ülkemizde yaşanan doğal afetlerin istatistiklerine değinilmiş, eldeki veriler değerlendirilmiştir. Dünyada yaşanan büyük doğal afetlerden insan yaşamını en çok etkileyen ve en büyük hasarı veren afetler incelenmiştir. Many disasters occur all over the world and the effects of these disasters vary from one another. When disasters are divided into groups, they are classified as natural disasters and unnatural disasters. The effect of each disaster on the world varies and people need to be prepared for disasters by taking different countermeasures against these disasters. Disasters whose occurrence cannot be prevented should be avoided with the least harm and necessary interventions should be performed in a timely and appropriate manner. While the search and rescue operations performed after an earthquake disaster differ, the studies carried out in the flood disaster and avalanche disaster also differ. Therefore, in the approaches to search and rescue operations to be performed according to the characteristics of the disasters that have occurred are examined. The statistics of the natural disasters experienced in our country were mentioned and the available data were evaluated. Disasters that affect human life the most and cause the greatest damage among the major natural disasters experienced in the world are examined. 188

YÖK Tez No: 585966 Bu çalışma, özellikle yüksek yapılı binalarda deprem, rüzgâr, hidrolik kuvvetler vb. gibi dış dinamik etkenlerden dolayı oluşan ve yapı ile canlılara zarar verebilecek titreşim ve yer değiştirme (deplasman) gibi yapı tepkilerinin azaltılması ve nihayetinde tamamen sönümlenmesi amacıyla kullanılan ayarlı kütle sönümleyicilerine (TMD) yöneliktir. Bu amaçla yapılarda kontrol sistemlerinden biri olan TMD' lerin kullanılmasıyla bu etkiler en aza indirilebilmektedir. Hedeflenen amaç doğrultusunda TMD' lerin optimum ayarlanması ile en doğru davranışı sergileyen sönümleyici yapısının elde edilmesi olası yapı hasarlarının minimum değerlerde oluşması açısından da fayda sağlamaktadır. Bu nedenle optimizasyon sürecinde güncel metasezgisel algoritmalardan biri olan çiçek tozlaşması algoritması (FPA) kullanılarak optimizasyonun amacı olan transfer fonksiyonunun en büyük genlik değerinin minimizasyonunu sağlayacak optimum ayarlı kütle sönümleyicisi parametreleri elde edilmiştir. Ardından gerçekleştirilen tahmin sürecinde ise elde edilen optimum tasarım parametrelerinin (optimum sönüm oranı ve periyot) yapay sinir ağları (YSA) kullanılarak oluşturulan yapay zekâ tabanlı bir sistemde eğitilmesi ile hedeflenen sistem öğrenmesinin sağlanması ve bu sayede yeni tasarım modelleri için TMD parametrelerinin optimum değerlerinin tahmin edilmesi mümkün olmuştur. Ayrıca tahmin edilen optimum parametreler ile transfer fonksiyonun minimum amaç fonksiyonu değeri de doğrudan hesaplanabilmiştir. Böylece geliştirilen öğrenme ve tahmin sistemi ile yinelemeli optimizasyon işlemlerinin gerektirdiği sürenin en aza indirilmesi mümkün olmakta ve istenilen sonuçlara daha hızlı ve daha az çaba ile ulaşılabilmektedir. Diğer yandan eğitim verisinin artırılmasıyla daha doğru tahmin sonuçları üretilebilmesi ve çok sayıda yeni TMD tasarımı için aynı anda tahmin yapabilmeyi mümkün kılan bir sistem olması da bu yapay zekâ modelinin daha esnek ve kolay müdahale edilebilir olmasını sağlamaktadır. Bu sayede en doğru ve sağlıklı TMD tasarımlarının elde edilmesi ile depremlerin yapılara vermiş olduğu zararların azaltılması mümkün olmaktadır. This study is towards to tuned-mass dampers (TMD), which is used with the aim of decreasing and ultimately damping of structure responses as vibration and displacement especially in high structures, that is occurring due to external dynamic factors such as earthquake, wind, hydraulic forces, and is may damage alives with structures. To this end, these effects can be minimized with utilization of TMDs, which is one of the control systems in structures. In line with targeted purposes, with tuning of TMDs optimal, obtain of TMD structure performing the most properly behavior, also works out in terms of the compose of potential structure damages at minimum values. Therefore in optimization process, optimum tuned-mass damper parameters are obtained, which will be able to make minimization of the biggest (peak) amplitude value of transfer function, which is object of optimization by using flower pollination algorithm (FPA), that is one of the current metaheuristic algorithms. in performed prediction process following it, actualizing of targeted system-learning with training of obtained optimum design parameters (optimum damping ratio and period) in an artificial intelligence-based system, which is generated using artificial neural networks (ANN), and thus predicting of optimum values of TMD parameters are possible for new design models. Also, minimum objective function value of transfer function could be calculated directly with the predicted optimum parameters. In this way, minimization of time requiring by optimization actions, is possible through learning and prediction system, which is developed; and may be reached to desired results more rapidly and with less effort. On the other hand, achievability of more accurate prediction results, with incremented of the training data, and it is a system that enables be able to make prediction simultaneously for numerous new TMD design, ensures to become more flexible and more easily intervenable of this artificial intelligence model. Thus, decreasing of damages, which are brought to structures by earthquakes, via achieving of the most correct and healthy TMD designs, is possible.

Bu çalışmada, Gaziantep ili Akkent bölgesinde bulunan sismik bir binanın yapısal özelliklerini 2007 ve 2018 Türk Deprem Yönetmeliği ile SAP2000 v20.2 kullanarak analizi yapılmıştır. Gaziantep Doğu Anadolu fayı üzerinde ve farklı sismik faaliyetlerle dolu bir konumda yer almaktadır. Zemin sınıfı özelliklerine gore 2007 ve 2018 deprem kodları kullanılarak elastic spectrum ivme değerleri elde edilmiştir. Analizlerde, yeni deprem yönetmeliği 2018'e göre DD-2 esas tasarım deprem verisi alınarak kullanılmıştır. Hedef spectrum, ana kaya seviyesi için 50 yıl içinde% 10 aşılma olasılığına sahip olan terimler arasındaki azaltma ilişkileri kullanılarak bir dizi analiz sonrasında tahmin edilmiştir. Tepki spektrumları, Türk Sismik Kodunda (TSC-2007) verilen tasarım spektrumları ve ilgili sismik bölge değerleri için 2018 Türk Deprem koduyla karşılaştırılmıştır. Yerel deprem spektrumu, TSC-2007 ve 2018 Deprem Kodu spektrumları, yedi farklı gerçek deprem very kayıtları kullanılarak analiz edilmiştir. 2018 Deprem kodlarına göre Betonarme binaların zaman tanım alanı analizleri, yerel spektrum tarafından ölçeklendirilen deprem kayıtlarının, 2007 Deprem kodlarında daha yüksek taban kesme kuvveti, dönme momenti ve üst yanal deplasman değerlerine neden olduğunu göstermiştir. The structural characteristics of a seismic building in Gaziantep, Turkey with 2007 and 2018 Turkish Earthquake code by using SAP2000 v20.2 have been analyzed in this thesis. The city is located on the East Anatolian fault with several seismic activities. The geotechnical properties of the related area have been carried out by using 2007 and 2018 Turkish earthquake codes to obtain elastic spectrum acceleration values. DD-2 is selected as the main earthquake design data via using the new earthquake code 2018 in the analysis. The target spectrum having 10% probability of exceedence in 50 years for the bedrock level has been estimated using the attenuation relationships between the terms after a number of analyses. The response spectra has compared to the design spectra given in the Turkish Seismic Code (TSC-2007) and 2018 Turkish Earthquake code for the related seismic zone. The local earthquake site spectrum, TSC-2007 and 2018 Seismic Code spectra have been analyzed by using seven different real earthquake records. The time-history analyses of the Reinforced Concrete buildings according to the 2018 Earthquake codes have indicated that the earthquake records scaled by the local spectrum induced higher base shear force, overturning moment and top lateral displacement values in the 2007 Earthquake codes. 104

Yapıların deprem yükü altındaki güvenliğini sağlamak ve sismik tepkisini değerlendirmek için yerel zemin koşullarının yer hareketi üzerindeki etkisi belirlenmelidir. Yapıların sismik tepkisi hesaplanırken yerel zemin koşulları ve yapı ile zemininin etkileşimini dikkate alan birçok değişken tanımlanmalıdır. Deprem yükleri altında yapı-temel sisteminin ve bu sistemin bir parçası olan zeminin eşzamanlı davranışını bilmek gerekir.Yapıların büyük bir çoğunluğu, yapının temel seviyesinde zemin yüzeyine ankastre olduğu varsayılarak tasarlanmıştır. Uzun yıllar boyunca, bu uygulamanın sismik tasarım açısından oldukça muhafazakâr olduğu kabul edilmiştir. Ancak, yerel zemin özellikleri, tasarım aşamasında yapı içi tepki spektrumlarının belirlenmesinde veya deprem yüklerinin hesaplanmasında, bunun yanı sıra, sıvılaşma analizlerinin gerçekleştirilmesinde veya istinat yapılarında, mühendislik dolgularında ve şevlerde depremden kaynaklı olarak meydana gelen yüklerin belirlenmesinde doğrudan etkilidir. Yer hareketinin zemin ortamı içerisinde yayıldığı ve zemin ortamının dinamik özelliklerinin yapı davranışını etkilediği çok açık bir şekilde ortadadır. Bu nedenle, zemin ve yapı arasındaki etkileşimin bu tür hesaplamalarda dikkate alınması gerekmektedir.Yapı zemin etkileşimi olgusu, şimdiye dek, özellikle nükleer santraller için kapsamlı bir şekilde çalışılagelmiştir. Genel anlamda nükleer santraller doğal gaz kombine çevrim santrali veya fosil yakıt kullanan diğer herhangi bir termik santral gibi elektrik üreten termik santrallerdir. Atom çekirdeğinin parçalanması işlemi sırasında ortaya çıkan nükleer fisyon enerjisinden ısı üreteci olarak faydalanılır. Sızdırmaz özellikteki kapalı ortamda gerçekleşen bu fisyon işlemi sırasında üretilen ısı suyu buhara dönüştürür. Kaynar sudan çıkan buhar türbinleri çevirir ve jeneratörler elektrik üretir.Nükleer santral projelerinde her şeyden önce nükleer reaktör güvenliğine en yüksek öncelik verilmelidir. Nükleer tesislerin inşaatı ve işletilmesi düzenleyici otoriteler tarafından sıkı bir şekilde kontrol edilmekte ve ilgili mevzuata ilişkin düzenlemeler yapılmaktadır. Ancak bununla beraber, nükleer santrallerde, diğer herhangi bir tesiste de olabileceği gibi, milyonda bir bile olsa da her zaman kaza olasılığı vardır. Herhangi bir nükleer kaza, bu nükleer tesislerin yakın çevresinde yaşayan halkın sağlığını etkileyebilir. Bu kazalar, halkın ve çevrenin güvenliğini etkileyebilecek şekilde tehlikeli düzeyde radyasyona maruz kalmasına sebep olabilir. Bu tezde analiz konusu olan yapı, nükleer santral tasarımlarında en önemli yapı olarak tanımlanan ve bir korunak yapısına sahip bir nükleer reaktör binasıdır. Söz konusu tanımlamanın binaya atfedilmesinin nedeni, yapının en kritik bileşenleri barındırmasıdır. Bu nedenle, nükleer reaktörlerin nükleer güvenlik hedeflerine ulaşmak için yapı altındaki zemin ortamının davranışını saptayabilmek epey önem arz etmektedir.Yapı-zemin etkileşimi, zeminin sismik etkiler altındaki tepkisi, sismik dalga hareketi, zemin mekaniği, jeoloji mühendisliği, yapı mekaniği ve yapı dinamiği gibi konuları içeren karmaşık bir husustur. Bu konuda, zemin davranışı, yapı davranışı ve zemin ortamındaki sismik dalga yayılımı gibi birçok değişken unsuru dikkate almak gerekir. Ayrıca, yapıların altında bulunan zemin heterojen özellikler gösteriyorsa, bu tür yapı-zemin sistemlerinin modellenmesi oldukça zordur.Yapı-zemin etkileşimi konularındaki mühendislik uygulamaları ve bunun nükleer güvenliğe etkileri birçok düzenleyici mevzuat, standart ve kılavuzda ele alınmaktadır. Düzenleyici gerek dokümanları, karşılanması gereken hususlar anlamında bir çerçeve belirler. Bu bağlamda, konu özelinde, ülkelerarası mutabakat olarak Uluslararası Atom Enerjisi Ajansının güvenlik standartları ve kılavuzlarının yanı sıra uzun yıllardır Amerika Birleşik Devletinde kullanılagelen standart ve kılavuzlar oldukça yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.Bu çalışmada, tipik bir nükleer reaktör binasının oturduğu zeminin heterojen özellikler göstermesi durumunda bunun etkileri ve bu etkilerin üst yapıya ve ekipmanlara ne şekilde aktarıldığı hususu araştırılmıştır. Bu kapsamda, zemin tepki analizleri ve yapı-zemin etkileşimi analizleri yürütülmüş, bu analizlerin sonucunda çıkan kat tepki spektrumları yorumlanarak zemin heterojenitesinin üst yapının ve ekipmanların dinamik davranışına etkisi tartışılmıştır. Tezin ilk bölümünde, nükleer santral kavramının daha iyi anlaşılması için nükleer santral yapımının kısa bir tarihçesi ve daha sonra nükleer santrallerde güvenlik kavramı ve güvenlik hedefleri irdelenmiştir.İkinci bölümde, zemin tepki analizi ve bu tür analizlerde kullanılan en yaygın yöntemler ile dinamik yapı-zemin etkileşimi analizi ve bu analizlerde kullanılan çözüm yöntemleri hakkında akademik literatür bilgisi sunulmuştur. Ayrıca, yapı-zemin etkileşimi analizi konusunda nükleer endüstride kullanılan zorunlu mevzuatla birlikte daha detaylı bilgi içeren kılavuzlar hakkında bilgi verilmiştir.Bu konuda yürütülmüş geçmiş çalışmaları ve analiz yöntemlerini özetleyen literatür taramasının ardından, üçüncü bölümde, zemin modelleme parametrelerinin belirlenmesi ve bunların değişimi ile ilgili bilgiler verilmiştir. Ek olarak, zemin tepki analizlerinde doğrusal olmama durumunu hesaba katan dinamik zemin kayma modülü ve sönüm oranı azalım eğrileri üçüncü bölümde sunulmuştur.Daha sonra, zemin tepki analizi ile ilgili işlem adımlarında izlenen prosedür dördüncü bölümde anlatılmıştır. İlk olarak, sismik girdi hareketinin belirlenmesi konusunda ilgili standartlarda ve kılavuzlarda tanımlanan prosedürler izlenerek oluşturulan sismik girdi hareketi hakkında bilgi verilmiştir. Bunu takiben, zemin tepki analizi yapılmış ve farklı koşulları dikkate alan zemin tepki analizlerine ilişkin sonuçlar paylaşılmıştır.Tezin beşinci bölümünde, derin eğimli tabakalaşmaya bağlı olarak heterojenliğin etkileri, DEEPSOIL yazılımı kullanılarak yapılan bir boyutlu eşdeğer doğrusal analizler ve PLAXIS 2D yazılımı ile gerçekleştirilen iki boyutlu zemin tepki analizlerinin karşılaştırılması yoluyla incelenmiştir.Altıncı bölümde ilk olarak, seçilen tipik reaktör yapısının üç boyutlu modeli ve üst yapının dinamik özelliklerine dair bilgiler sunulmuştur. Sonrasında, yapı-zemin etkileşimi analizlerinde en çok kullanılan ve nükleer alanda endüstri standardı olarak kabul edilen SASSI metodolojisinden faydalanan ACS SASSI yazılımı kullanılarak yapılan yapı-zemin etkileşimi analizlerine dâhil edilen zemin modeli ve sismik girdi hareketine ilişkin detaylar verilmiştir.Bu tez çalışmasındaki nükleer santral yapısının dinamik davranışı, heterojen zemin koşullarının etkisiyle birlikte bir deprem girdi hareketi altında incelenmiştir. Bu bağlamda, zemin parametreleri ve bunların yanal ve dikey yönlerdeki farklılıkları dikkate alınmakta ve zemin heterojenitesi etkilerinin üst yapıya aktarılması hususuna odaklanılmıştır. Temel altındaki zemin tabakaları, zemin profilinin ortaya çıkarılması aşamasındaki belirsizlikleri de dikkate alacak şekilde ilgili parametrelerle birlikte tanımlanmıştır. Buna göre, zemin tepki analizleri gerçekleştirilmiştir. Zemin tepki analizi sonucunda elde edilmiş olan dinamik zemin parametreleri ve sismik girdi hareketi, Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı güvenlik kılavuzları ve Amerika Birleşik Devletleri standartlarına ve kılavuzlarına uygun bir biçimde yapı-zemin etkileşimi analizlerine dâhil edilmiştir.Sonuçlar bölümünde, her bir zemin profilinin üst yapı içerisinde belirlenmiş bölgelerdeki etkileri yapı içi tepki spektrumlarını içeren grafikler aracılığıyla mercek altına alınmıştır. Bu bilgiler ışığında, zemin parametrelerinden kaynaklanan sonuçlar ve bunların SASSI çıktıları üzerindeki etkileri tartışılmıştır.Burada, en yüksek yer ivmelerinin temel genişliği boyunca gözle görülür bir şekilde değişmediği, varılan sonuçlardan biridir. Ancak, en yüksek spektral ivmelerin kuzey-güney doğrultusu boyunca değişime uğradığı gözlemlenmiştir.Zemin katmanlarının empedanslarının derinlikle birlikte değişiminin yapıda önemli ölçüde dinamik davranış değişikliğine yol açtığı görülmüştür. Ayrıca, heterojen özellik gösteren zemin profillerinin temelin dinamik davranışını büyük ölçüde etkilediği sonucu da eklenebilir. Fakat, bu etkinin üst yapıda, yukarıdaki kotlara çıkıldıkça azaldığı görülmüştür.Son olarak, belirsizlikleri dikkate alan ortalama, alt sınır ve üst sınır zemin profillerinin, heterojen nitelikteki zeminleri tam olarak temsil etmediği görülmüştür. Bu sebeple, daha isabetli sonuçlara ulaşabilmek için her daim zemin araştırmalarının kalitesinin artırılması doğal olarak gerekmekle beraber, analiz yaklaşımı olarak da olasılıksal yapı-zemin etkileşimi analizinin kullanılması önerilmektedir. In order to ensure the safety of structures under earthquake loads and to evaluate theseismic response of the structures, the effect of local soil conditions on ground motionsshould be determined. The seismic response of structures considering the local site andsoil-structure interaction effects, many variables are to be defined. It is necessary toknow the simultaneous behavior of structure-foundation system and the soil, which isa part of this system, under earthquake loads.The majority of civil engineering structures are designed assuming that the structureis fixed to the ground surface at the foundation level. For many years, this practice hasbeen assumed conservative in terms of seismic design. However, local soil propertiesare directly influential at the design stage in determining the in-structure responsespectra or in the calculation of earthquake loads, and also in the conduct of liquefactionanalyses, or in the determination of earthquake-based loads for the design of groundstructures such as retaining structures, engineering fills and slopes. It is a fact that theground motion propagates through the soil media and the dynamic properties of soilmedium have effects on the structures behavior. Therefore, the interaction betweensoil and structure should be taken into account.The phenomenon of soil-structure interaction has been studied extensively, especiallyfor nuclear power plants. The highest priority has to be given to nuclear reactor safetyin nuclear power plant projects. The construction and operation of nuclear installationsare strictly controlled and regulated by the regulatory authorities. Even if one in amillion, always there is possibility of accident. An accident could result in dangerouslevels of radiation that could affect the health and safety of the public living near thesenuclear installations. The structure, which is the subject of analysis in this thesis, is anuclear reactor building with containment structure that is identified as the mostimportant structure in nuclear power plant designs. The reason why this kind ofidentification is given to that building is because that structure houses the most criticalcomponents. Thus, it is very important to understand the behavior of the subsurfacemedia in order to achieve the safety goals of nuclear reactors.Soil-structure interaction is a sophisticated issue that includes topics such as seismicfield response, seismic wave motion, ground mechanics, geology, building mechanicsand structural dynamics. In this subject, it is necessary to consider multi-variableelements such as soil behavior, structure behavior, and seismic wave propagation inthe soil media. Moreover, if the ground environment below the structures showsheterogeneous features, it is very difficult to find a solution for modeling of that kindof systems.In this thesis, the dynamic behavior of a nuclear power plant structure is investigatedunder an earthquake input motion with the influence of heterogeneous soil conditions.Within this context, site parameters and their variations in lateral and vertical directions are taken into account and transfer of the site heterogeneity effects to thesuper-structure is studied. The soil layers beneath the foundation are defined withrelated parameters taking into account the uncertainties of the soil profile. In thisscope, strain dependent modulus degradation and damping curves are used to take intoaccount the nonlinearity in the soil response analyses performed using DEEPSOIL andPLAXIS software for a variety of soil profiles. Accordingly, soil model with dynamichigh-strain properties and foundation input motion that are incorporated into the soil-structureinteraction analyses performed using ACS SASSI software based on theInternational Atomic Energy Agency safety guides and U.S. standards and guidelines.The results are given as graphs that includes in-structure-response-spectra consideringthe effects of each soil profile in certain points of super-structure. Hence, the dynamicseismic response of the structure originating from the soil parameters and theirinfluence on the outputs of the soil-structure interaction analyses are discussed overthose graphs.It is concluded that peak ground accelerations are not varying noticeably along thewidth of the foundation. But, the peak spectral accelerations are varying along withthe north-south direction.The change of the soil layers impedances in-depth influence the dynamic response ofthe structure remarkably. And also, it can be added that characteristic of soil profilewhich is identified as heterogeneous, considerably affects the foundation's dynamicresponse. Somehow, in the upper structure at the higher elevations, it is seen that thiseffect decreases.Conclusively, it is observed that uncertainties taking into account the best estimate,upper bound and lower bound profiles does not accurately represent the subsurfacesoil that shows heterogeneous features. Hence, probabilistic soil-structure interactionapproach is suggested to use in order to have more accurate results. 157

Depremler iki yatay ve bir düşey bileşenden oluşmaktadır. Fakat düşey yer bileşeninin etkisi, yatay yer bileşenlerinin etkisinden daha az dikkate alınmaktadır. Bunun sebebi, genellikle düşey yer hareketi değerinin yatay bileşen değerinden daha küçük olmasıdır. Diğer bir sebep ise yapıların düşeyde daha rijit olmasıdır. Deprem yönetmeliklerinin bir kısmı düşey yer bileşenlerini hesaplara dahil etmeyip, yalnızca yatay bileşenleri dikkate almaktadır. Düşey yer hareketinin etkisini çeşitli varsayımlarla hesaplara katan deprem yönetmelikleri de mevcuttur. Türkiye'de Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik düşey yer bileşenin etkisini tamamen ihmal ederken, ASCE 7, ASCE 41 ve Eurocode 8 gibi yönetmelikler düşey yer bileşenlerinin etkisini çeşitli koşullarla hesaplara katmışlardır. ASCE7-10'un güncel versiyonu olan ASCE 7-16 ve Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği içerisinde düşey bileşen hesabı için düşey elastik tasarım spektrumu bulunmaktadır.Farklı deprem yönetmelikleri incelenerek, depremin düşey bileşeninin hesaplara katılım şekilleri gösterilmiştir. Tasarım ve deprem hesabında kullanılacak olan spektrumların farklı yönetmeliklere göre oluşturulması incelenmiştir.Araştırma içerisinde kullanılan bina, Los Angeles, ABD'de bulunduğu varsayılarak tasarlanmıştır. Bina çekirdek perde ve betonarme çerçeveden oluşan dual sisteme sahiptir. Yapı zemin altında 4 bodrum kat ve 42 normal kattan oluşmaktadır. Normal kat yüksekliği 2.97 cm'dir. Bina kütlesi her katta o katın kütle merkezine etki edecek şekilde modellenmiştir. Yapının kule kısmında katlar rijit diyafram olarak tanımlanmıştır. Bodrum katlardaki döşemelerde sonlu ağ yöntemi kullanılmıştır. Zemin etkisi ihmal edilerek rijit temel tanımlanmıştır. İkinci mertebe etkileri göz önüne alınmıştır. Yapıda Rayleigh sönümleme modeli kullanılmıştır.Yapının tasarımı, Los Angeles Tall Buildings Structural Design Counsil tasarım ilkeleri kullanılarak iki aşamadan oluşmaktadır. Birincisi, servis deprem düzeyine yükler uygulananarak, yapısal elemanların elastik sınırlar içerisinde kalmasına göre tasarım boyutlandırılması yapılmıştır. İkinci aşamada ise yüksek şiddetli deprem düzeyinde, elemanların göçme öncesi şartları sağlamalarına göre tasarım yapılmıştır.Yapıda perdelerin modellemesinde fiber elemanlar kullanılmıştır. Betonda Mander modeli göz önüne alınmıştır. Bağ kirişleri elastik çubuk olarak idealleştirilip, ortasında kayma mafsalı olduğu düşünülmüştür. Kiriş ve kolon gibi çerçeve elemanlar elastik çubuk olarak idealleştirilmişlerdir. Elastik çubukların uçlarında dönme mafsalları tanımlanmıştır. Etkin eğilme rijitlikleri kullanılmıştır.3 farklı deprem düzeyi için deprem kayıtları seçilmiştir. Bu deprem düzeyleri SLE, DBE ve MCE'dir. Bu deprem kayıtlarına ait magnitüd, faya olan mesafe, maksimum ivme değerleri gösterilmiştir.Perform 3D programı kullanılarak doğrusal olmayan analizler gerçekleştirilmiştir. Bu analizlerde depremin düşey bileşeninin etkisi araştırılmıştır. Analizlerde taban kesme kuvvetleri, göreli kat öteleme oranları, kat deplasmanları, perde eksenel kuvvetleri ve kolonlardaki eksenel yükler incelenmiştir.Depremin düşey bileşeninin taban kesme kuvvetleri üzerinde etkisinin az olduğu görülmüştür. Göreli kat öteleme oranlarında düşey yer hareketinin etkisiyle belirgin değişimler meydana gelmemiştir. Düşey yer hareketinin etkisinin, kat deplasmanlarına az etki ettiği görülmüştür. Kat deplasmanı hesaplamalarında depremin yalnızca yatay yer bileşeninin kullanılabileceği belirtilmiştir. Düşey yer hareketinin etkisiyle perdelerin eksenel yüklerinde artışlar meydana gelmiştir. Kolonlarda farklı deprem düzeylerinde, düşey yer hareketinin etkisiyle eksenel yüklerde artışlar meydana gelmiştir.Farklı deprem yönetmeliklerine göre düşey yer hareketinin hesaplamaları yapılıp, taban kesme kuvveti ve kat öteleme oranlarına göre karşılaştırmaları yapılmıştır. SLE deprem düzeyinde, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği'ne göre oluşturulan spektrumun yaklaşık hesap yöntemleri ve zaman tanım alanında yapılmış analizlerin sonuçlarına göre daha küçük kat ötelemesine sahip olduğu görülmüştür. DBE deprem düzeyinde Eurocode 8 ve Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği'ne göre oluşturulmuş spektrumların benzerlik gösterdiği görülmüştür. MCE deprem düzeyinde ASCE, TBDY spektrumları ve zaman tanım alanında yapılmış analiz sonuçları benzerlik göstermiştir. SLE ve DBE deprem düzeyinde taban kesme kuvvetlerinde yaklaşık yöntem ve zaman tanım alanında yapılan analiz sonuçları benzerlik göstermiştir. MCE deprem düzeyinde ise ASCE ve TBDY değerlerinin, yaklaşık hesap ve zaman tanım alanında analiz sonuçlarına göre daha yüksek değerlere sahip olduğu görülmüştür.Tezin birinci bölümünde tezin amacı, tezin kapsamı ve konu ile ilgili daha önce yapılmış çalışmalar açıklanmıştır.Tezin ikinci bölümünde Deprem Bölgelerinde yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, Uniform Building Code, Eurocode 8, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği ve ASCE 7-16'ya göre düşey yer hareketinin etkisi gösterilmiştir. Tezin üçüncü bölümünde tez kapsamında üzerinde çalışılan binaya ait modellemeler ve kabuller açıklanmıştır. Analizlerde kullanılacak deprem kayıtlarının seçimi gösterilmiştir. Doğrusal olmayan analizlerle taban kesme kuvvetleri, göreli kat öteleme oranları ve kat deplasmanları, perde eksenel yükleri, kolon eksenel yükleri bulunmuştur.Dördüncü bölümde farklı deprem yönetmeliklerine göre düşey yer hareketinin hesabı yapılmıştır. Farklı deprem yönetmeliklerine göre kat öteleme oranları ve taban kesme kuvvetleri gösterilmiştir.Tezin beşinci bölümünde analizlerden elde edilen sonuçlar yorumlanmıştır. Earthquakes occur in three dimensions: two horizontal and one vertical. But the effects of vertical ground motions on buildings have been less of concern than the effects of horizontal ground motion. This is often essentially due to the misbelief that both the amplitude of the vertical ground motion is smaller than the horizontal ground motion which the building is stiffer within the vertical direction than within the horizontal direction. Building codes around the world, in concert with this general conviction, have given less consideration to the impacts of vertical ground motions in buildings . The vertical component of the earthquake is not taken into account either by little emphasis by some earthquake codes or by design guidelines. Turkish code DBYBHY (2007), which was used untill 2018 in Turkey, the effect of the vertical components of the earthquake was ignored. Although the results of the recent studies indicate that the vertical impact of the earthquake is great effect, the vertical component of the earthquake is neglected besides the horizontal component. In this thesis, it has been studied on whether vertical earthquake loads should be included in the analysis and how analytical models should be influenced by various methods. In the study which investigated the vertical effect in high-rise reinforced concrete buildings, it was also stated how different codes take into account vertical component of earthquake. For the different earthquake hazard levels, which are designed according to the performance based design principle, only the horizontal component of ground motion effect and the horizontal ground motion effects together with the vertical ground motion are taken into consideration and compared. By examining the different earthquake codes, how vertical component of the earthquake is taken into account are shown. It is explained that the spectra to be used in the design and earthquake calculations are shaped according to codes.The building used in the thesis was designed assuming that it was located in Los Angeles, USA. The dual system building had 42 stories above the ground and 4 stories below the ground. Building has typical story height of 2.97 m. The building has dual system consisting of core wall and special moment frame. The mass was lumped at the center of mass of each floor above ground level. Above the ground, the floors are defined as rigid diaphragms. Finite element mesh is used in the floors below the ground. Rigid foundation is defined by neglecting the ground effect. P-Delta effects are considered. Rayleigh damping model was used in the structure.Building was designed using LATBSDC guidelines for two performance levels: serviceability and collapse prevention. Building initially designed for serviceability level forces then was revised to comply with MCE level forces.Nonlinear vertical fiber elements representing the expected behavior of the concrete and steel were used to model the core wall. The concrete stress-strain relationship was based on the modified Mander model for confined concrete. The coupling beams were defined as elastic beam elements with a nonlinear displacement shear hinge at the mid-span of the beam. The moment frame beams were defined as elastic beam elements with nonlinear rotation hinges with rigid end zones at each end. The moment frame columns were defined as elastic column elements with plastic hinges with rigid end zones at each end.Earthquake records were selected for 3 different earthquake levels. These earthquake levels are SLE, DBE and MCE. Magnitude, distance to fault and maximum acceleration values of these earthquake records and mechanism of fault are shown. Nonlinear analysis were performed using Perform 3D. In these analysis, the effect of the vertical component of the earthquake was investigated. In the analysis, base shear forces, relative displacement ratios, floor displacements, core wall axial forces and axial loads in the columns were examined.It was observed that the vertical component of the earthquake had little effect on the shear forces. There were no significant changes in the relative displacement ratios due to the effect of vertical ground motion. The effect of vertical ground motion on floor displacements was found to be low. It is stated that only horizontal ground motion of the earthquake can be used in floor displacement calculations. With the effect of vertical ground motion, axial loads of the core walls increased. Axial loads increased due to the effect of vertical ground motion at different earthquake levels in the columns.In the first part of the thesis, the aim of the thesis, the scope of the thesis and the previous studies about the subject are explained.In the second part of the thesis, the effect of vertical ground motion acording to DBYBHY, Uniform Building Code, Eurocode 8, TBDY and ASCE 7-16 is shown.In the third part of the thesis, the modeling and assumptions of the building in thesis are explained. The selection of earthquake records to be used in the analysis is shown. Base shear forces, relative displacement rates and floor displacements, core axial loads, column axial loads were found by nonlinear analysis.In the fourth section, vertical ground motion is calculated according to different earthquake codes. Floor displacement rates and base shear forces according to different earthquake codes are shown.The results obtained from the analysis were reviewed in the fifth chapter of the thesis. 103

Bu çalışmada, farklı süneklik düzeylerinde tasarlanan betonarme binalarda deprem tasarım sınıflarının kaba inşaat maliyeti açısından etkileri araştırılmıştır. Bunun için dört farklı kat planı ve iki farklı kat sayısı parameter olarak ele alınıp analizler gerçekleştirilmiştir. Süneklik düzeylerinde farklı taban devrilme momenti kullanılmıştır. Söz konusu parametrelerin dikkate alındığı 128 farklı betonarme bina modeli bilgisayar ortamında mod birleştirme yöntemi ile çözülmüştür.Bu çalışmada TBDY2018 de belirtilen dört farklı deprem tasarım sınıfının maliyete etkisi araştırılmış ve dört farklı deprem tasarım sınıfının gerekli olup olmadığının belirlenmesi amaçlanmıştır.Çalışmadan elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde DTS2-DTS3 ve DTS4 te maliyeti hemen hemen hiç değiştirmediği DTS1 de ise maliyetteki artışın çok az olduğu görülmüştür In this study, the effects of earthquake design classes on the cost of rough construction in reinforced concrete buildings designed at different ductility levels were investigated. For this purpose, four different floor plans and two different coefficients were considered as parameters in the analyzes. Different floor tipping moments were used at the levels of ductility. A total of 128 different reinforced concrete building models were taken into consideration by using the Sta4Cad computer package program.The aim of this study is to determine whether four groups of earthquake design classes are required in TBDY2018, and to determine the cost differences between earthquake design classes.When the results obtained from the study were evaluated, it was seen that the cost in DTS2-DTS 3 and DTS4 did not change at all and the increase in cost was very low in DTS1. 178

Olasılıksal Sismik Tehlike Analizi (OSTA)'da dikey tasarım spektrumunu geliştirmek için iki yaklaşım kullanılmaktadır: ilk yaklaşımda dikey yer hareketi tahmin modelleri (GMM'ler) kullanarak dikey bileşen için OSTA'yı gerçekleştirilir, ikinci yaklaşımda ise yatay bileşen için OSTA hesaplamaları sırasında veya sonrasında yatay spektrumu ölçeklendirmek için V/H oranı GMM'lerini kullanılır. Bu çalışma, Türkiye için OSTA icerisinde hem dikey hem de V/H oranı tahmin denklemlerini birleştiren bir dikey yer hareketi mantık ağacını oluşturmayı amaçlamaktadır. Bu çalışmanın temel hedefleri: (i) Türkiye için güvenilir ve güncel bir kuvvetli yer hareketi veritabanı (TSMD) derlemek, (ii) güncellenmiş TSMD'nin deprem büyüklüğü, mesafesi, derinliği ve zemin büyütme ölçeklemesi ile tutarlı olan V/H oranı ve dikey yer hareketi modellerini seçmek, (iii) Türkiye'de dikey yer hareketi bileşeni için bir yer hareketi karakterizasyonu mantık ağacı oluşturmaktır. Bu amaçla, TSMD, 2008-2015 yılları arasında meydana gelen depremlerin kayıtları ile (Mw = 6.1 Elazığ ve Mw = 7.2 Van depremleri de dahil olmak üzere) güncellenmiştir. Güncellenmiş TSMD, deprem verisi, kayıtlar için kaynak-saha mesafesi ölçümleri, kayıt istasyonları için ölçülen kayma dalgası hızı profilleri ve yatay ve dikey bileşenler için spektral ivmelenmeler ile birlikte 2698 kayıt içermektedir. Dört aday V/H oranı modeli (Gulerce ve Abrahamson, 2011; Gulerce ve Akyuz, 2013; Akkar ve diğerleri, 2014; Bozorgnia ve Campbell, 2016) ve dört aday dikey yer hareketi modeli (Bozorgnia ve Campbell, 2016; Stewart ve diğerleri, 2016; ve Gulerce ve diğerleri, 2017 ve Çagnan ve diğerleri, 2017 model) seçilmiş ve model tahminleri, artıkların analizi ve veriye dayalı teknikler kullanılarak güncellenmiş TSMD'deki gerçek verilerle karşılaştırılmıştır. V/H oranı modellerinin analiz sonuçlarına göre, Gülerce ve Akyüz (2013), Akkar ve diğ. (2014) ve Bozorgnia ve Campbell (2016) V/H oranı modelleri, güncellenmiş TSMD'deki V/H oranları ile uyumludur. Dikey GMM'lerin analiz sonuçlarına göre, Çagnan ve diğ. (2017) modelinin büyüklük ölçeklendirmesi ve Bozorgnia ve Campbell (2016) modelinin derinlik ölçeklendirilmesi, güncellenmiş TSMD ile tutarsızdır. Bunlara ek olarak, Stewart ve diğ. (2016) ve Gulerce ve diğ. (2017) GMM'lerinin küçük depremler için deprem büyüklüğü (SM) ölçeklendirmesi ,TSMD'ye daha iyi uymalari için değiştirilmelidir. Türkiye için önerilen dikey yer hareketi mantık ağacında, SM-değiştirilmiş Stewart ve diğ. (2016) ve SM-değiştirilmiş Gulerce ve diğ. (2017) dikey yer hareketi modelleri ile seçilmiş V/H oranı modelleri ve bu modeller için belirlenmiş mantık ağacı ağırlıkları yer almaktadır. Two approaches are used to develop the vertical design spectra in Probabilistic Seismic Hazard Assessment (PSHA): performing the PSHA for the vertical component using vertical ground motion models (GMMs) and utilizing the V/H ratio GMMs to scale the horizontal spectrum during or after the hazard calculations for the horizontal component. This study intends to develop a new framework for building the vertical ground motion logic tree that combines both vertical and V/H ratio GMMs in the PSHA analysis. The main objectives of this study are: (i) to compile a reliable and up-to-date strong ground motion database for Turkey (TSMD), (ii) to choose the V/H ratio and vertical GMMs that are consistent with the magnitude, distance, depth, and site amplification scaling of the updated TSMD, and (iii) to combine the selected vertical GMMs with the V/H ratio models to provide the ground motion characterization logic tree for vertical ground motion component in Turkey. For this purpose, the TSMD is updated with the recordings from the earthquakes occurred between 2008 and 2015, including the Mw=6.1 Elazığ and Mw=7.2 Van earthquakes. Updated TSMD contains 2698 recordings with the earthquake metadata, source-to-site distance metrics for the recordings, measured shear wave velocity profiles for the recording stations, and spectral accelerations for horizontal and vertical components. Four candidate V/H ratio GMMs (Gulerce and Abrahamson, 2011; Gulerce and Akyuz, 2013; Akkar et al., 2014; Bozorgnia and Campbell, 2016) together with four candidate vertical GMMs (Bozorgnia and Campbell, 2016; Stewart et al., 2016; and Gulerce et al., 2017 and Çagnan et al., 2017 model) are selected and the model predictions are compared with the actual data in the updated TSMD using the analysis of the residuals and data-driven techniques. Analysis results of V/H ratio GMMs showed that the median predictions of the V/H ratio GMMs proposed by Gulerce and Akyuz (2013), Akkar et al. (2014), and Bozorgnia and Campbell (2016) are compatible with the V/H ratios in the updated TSMD. Analysis results of vertical GMMs depicted that the magnitude scaling of Çagnan et al. (2017) model and the depth scaling of the Bozorgnia and Campbell (2016) model are inconsistent with the updated TSMD. Additionally, small magnitude (SM) scaling of Stewart et al. (2016) and Gulerce et al. (2017) GMMs should be modified for a better fit with the Turkish dataset. Trellis plots of SM-modified Stewart et al. (2016) and SM-modified Gulerce et al. (2017) vertical GMMs and selected V/H ratio models multiplied by NGA-West 2 and TR-adjusted NGA-W1 horizontal models are used to determine the logic tree weights for the proposed vertical ground motion characterization logic tree for Turkey. 101

Bu çalışma kapsamında 9 katlı rijit diyaframa sahip bir yapının ASCE 7-16 hükümlerince belirlenmiş diyafram tasarım kuvvetleriyle, katlara tatbik edilen eşdeğer deprem yükleri mukayese edilmiş ve diyafram analizi yapılmıştır. Diyafram analizinin sonuçlarından diyafram gövdesinin maruz kaldığı kesme gerilmeleri, diyafram başlıklarının ve dikmelerin maruz kaldığı eksenel yükler belirlenmiştir. Belirlenen bu eksenel yüklere göre dikme tasarımını yöneten etki belirlenmiş ve bu etkiye göre bir kesit seçilmiş ve bağlantıları yapılmıştır. Seçilen kesitin P-M kapasite diyagramı ve kesit tasarımını yöneten etkileşim diyagramı tüm katlar ve tüm dikmeleri kapsayacak şekilde çizilmiştir. In this study, diaphragm design forces determined by the provisions of ASCE 7-16 and the equivalent earthquake load applied to the floors of a nine-storey building with a rigid diaphragm were compared and diaphragm analysis was performed. Shear stresses that subject to diaphragm web and axial load that subject to chord and collector were determined from results of the diaphragm analysis. According to the determined axial loads, the effect that govern the design of collector was obtained and according this effect the cross-section and connections were obtained. The P-M capacity of the selected section and the interaction diagram that govern the section design were created. 142

Günümüzde deprem ve yapı mühendisleri, kuvvete dayalı klasik deprem tasarım metodunun yapıların sismik etkiler altındaki tasarımı için yeterli olmadığını düşünmektedirler. Bunun en başlıca nedeni; geleneksel tasarım yönteminin elastik ötesi yerdeğiştirme, yapıların plastik bölgedeki davranışı ve yer hareketi süresi gibi parametrelere önem vermemesidir. Şu anda, kuvvete dayalı yaklaşımın yeni ve gözde bir alternatifi olarak yerdeğiştirmeye bağlı tasarım yaklaşımı yukarıda bahsi geçen hususları dikkate aldığı için ön plana çıkmaktadır. Bunlara ek olarak, deprem analizlerinde yer hareketi süresini doğrudan hesaba katan enerjiye dayalı yöntemin de yapıların deprem performanslarının belirlenmesi için uygun bir araç olduğu düşünülmektedir. Enerjiye dayalı yöntemde, yapıya yer hareketi yoluyla giren enerjinin elastik ötesi davranış ve sönüm mekanizmalarıyla tüketilmesi gerekmektedir. Bahsi geçen bu iki enerji tüketim mekanizmalarından ilkine histeretik enerji (veya elastik ötesi davranışta tüketilen enerji) adı verilmektedir. Enerjiye dayalı tasarım ve analiz yöntemlerinin geliştirilebilmesi için bu enerjinin yapı içinde katlara ve elemanlara göre dağılımının elde edilmesi önemli bir aşamadır. Bu tür çalışmalar yakın zamanda çelik çerçeveli yapılar için gerçekleştirilmiş olsa da betonarme yapılarda kolonlar ve kirişler tarafından tüketilen elastik ötesi enerjinin dağılımı ile ilgili olarak yapılmış çalışma sayısı azdır. Bu bağlamda; söz konusu çalışma elastik ötesi enerjinin betonarme çerçeveli yapılarda katlara ve elemanlara göre hangi oranlarda tüketildiğini araştırmaktadır. Bu amaçla, 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği esas alınarak farklı kat ve açıklık sayılarına sahip olan betonarme çerçeveli yapı sistemleri tasarlanmıştır. Bir sonraki aşamada, tasarımı yapılmış olan çerçevelerin sayısal modelleri elastik ötesi davranışın elemanın uç noktalarında dikkate alındığı yığılı plastik davranış yaklaşımı kullanılarak geliştirilmiştir. Daha sonra bir deprem yer hareketi veri seti sayesinde söz konusu modellerin dinamik analizleri gerçekleştirilmiş ve enerji tüketim dağılımları çıkarılmıştır. Sonuçlar irdelendiğinde, elastik ötesi enerji tüketiminin yapı içindeki dağılımı ile ilgili olarak bazı kuralların tanımlanabileceği ve bu kuralların enerjiye dayalı tasarım ve analiz yöntemlerinin geliştirilmesi amacıyla doğrudan kullanılabileceği ortaya çıkmıştır. Nowadays, earthquake and structural engineers perceive that conventional seismic design method, which is based on force and strength, is not an adequate way of designing structures under ground motions. The reason is that the conventional seismic design method does not pay enough attention to inelastic displacements, plastic behavior of structures and duration of seismic motion. At the present time, there are new and popular alternatives to the force-based approach like displacement-based method, in which the aforementioned issues are mostly handled. The energy-based method is another convenient tool to study the performance of structures under seismic action and probably the best way to include the duration of ground motion within the analysis. In the energy-based approach, the energy input to the structure should be dissipated through inelastic action and damping. The inelastic energy dissipation mechanism is called as hysteretic energy. It is an important challenge to obtain the story-wise and component-wise distribution of the total hysteretic energy within the building in order to develop the energy-based design and analysis tools. Such studies have been conducted for steel frames in previous studies; however the distribution of hysteretic energy among the reinforced concrete (RC) beams and columns has not been studied extensively. Accordingly, this study is focused on the story-wise and component-wise distribution of hysteretic energy in RC moment-resisting frames. For this purpose, RC frames with a different number of stories and bays are designed according to the 2018 Turkish Seismic Design Code. Then the designed frames are modeled with lumped plasticity model that introduces the inelasticity at the ends of the beam and column members. The developed models are subjected to a set of strong ground motion records and the distributions of hysteretic energy for each frame and analysis are obtained. The results indicate that it is possible to set up some rules for the hysteretic energy distribution in RC frames that can be used in energy-based design and analysis procedures. 133

Bu çalışma, 0.75 metre yüksekliğinde tek serbestlik dereceli çelik numuneler üzerinde gerçekleştirilmiş yirmi sekiz ayrı sarsma masası deneyinden oluşmaktadır. 1986 San Salvador depremi gerçek ölçekli olarak uygulanarak numunelerin elastik limitler dışına geçirilmesi sağlanmıştır. Bu çalışmanın temel amacı elastik ve özellikle elastik olmayan kısımda mevcut enerji spektrumlarının deneysel olarak doğrulanmasıdır. Çalışma boyunca elasto-plastik malzeme modeli kullanılmıştır. Bu çalışmada; enerjiler deneysel olarak elde edilen verilerden hesaplanmıştır. Sönüm oranları deneysel veriler kullanılarak logaritmik azalım ve Chopra metotlarıyla hesaplanmıştır. Logaritmik azalım metodu için deprem sonrası kayıt, Chopra metodu içinse deprem süresi kaydı kullanılmıştır. Son olarak, değişen sönüm oranlarına karşılık giren enerjiler spektrumları çizilmiştir. Veriler Güllü'nün (Güllü, 2019) enerji spektrumuyla kıyaslandığında çoğu deneyde yakın sonuç alınmıştır. In this research, twenty-eight experimental tests were performed with 0.75-meter-high single degree of freedom system (SDOF) steel models on a shaking table. Actual scaled 1986 San Salvador earthquake ground motion data was used to excite the SDOF models beyond their elastic displacement limits. The main goal was to verify the existing energy demand spectra, especially within the inelastic range. Elasto-plastic material behavior was considered and responses that were obtained from the experiments were used to calculate the energy quantities for varying natural period of the SDOF system. The damping ratios of the specimens were determined experimentally by means of free vibration after the excitation was completed, and analytically determined through Logarithmic Decrement method. Also, the damping ratios of the specimens were calculated during the earthquake excitation through Chopra's (Chopra, 1995) method. Lastly, an energy spectrum with mass-normalized energy versus natural period of the SDOF system was determined experimentally with respect to varying damping ratios. As a result, experimental data had good agreement with the existing Güllü's (Güllü, 2019) Energy Spectrum, when data were compared. 222

Son yirmi yılda, yönetmeliklerde çelik yapı tasarımı açısından çok önemli gelişmeler yaşanmıştır. Özellikle, geniş kapsamlı revizyonlarda dışmerkez çelik çaprazlı sistemlerin elemanı olan bağ kirişi boyu hesaplamaları üzerine öneriler getirilmiştir. Bu çalışmanın amacı, yanal yük taşıyıcı sistemi V-tipi dışmerkez çelik çaprazlı çerçeve sistem olan alçak ve orta katlı binaların sismik performanslarının araştırılmasıdır. Bu amaçla, dışmerkez çelik çaprazlı çerçeve sisteme sahip 3 ve 8 katlı binaların deprem performansları doğrusal olmayan statik itme analizi kullanılarak belirlenmiştir. Analizler sonucu sismik dayanım ve şekil değiştirme talepleri tartışılmıştır. The design requirements for steel structures in design codes and guidelines include very important improvements in last two decades. Especially, wide-ranging revisions have been recommended in the computation of link member's lengths in eccentrically braced frames. This study aims to investigate the seismic performances of steel V-braced type eccentric braced frames (EBF) which are preferred as lateral load bearing system in multi-story steel structures. For this purpose, seismic evaluations using nonlinear pushover analysis have been conducted for typical 3 and 8-story buildings with eccentrically braced frames. Analysis results have been discussed in terms of seismic strength, deformation demands. 78

Mimari tasarım sürecinde taşıyıcı sistem seçimi ve düzenlemesi (konfigürasyonu) betonarme binaların deprem davranışlarını önemli derecede etkilemektedir. Çünkü oluşan depremlere karşı betonarme binaların emniyetli ve ekonomik olarak başarımları özellikle mimari tasarım sürecindeki tasarım kararları ile sağlanabilmektedir. Bu husus mimari tasarım sürecindeki tasarım kararlarının ve doğru taşıyıcı sistem seçimi ve düzenlemesinin oldukça önemli olduğunu ortaya koymaktadır.Bu çalışmanın temel amacı, betonarme binalarda seçilen döşeme tipinin binaların deprem performansları ve kaba inşaat maliyeti üzerindeki etkilerini farklı yerel zemin sınıfları için karşılaştırmalı olarak incelemektir.Bu amaçla yapılan bu tez çalışması toplam beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde genel bilgiler verilmekte ve betonarme döşemelerle ilgili daha önce yapılmış olan bazı çalışmalar üzerinde durulmaktadır. İkinci bölümde, betonarme binalarda kullanılan döşeme sistemlerine ilişkin bazı bilgiler özetlenmektedir. Üçüncü bölümde, bu tez çalışmasının sayısal uygulamalarında kullanılacak olan betonarme bina modellerine ilişkin bilgiler ve tasarım parametreleri verilmektedir. Dördüncü bölümde ise dikkate alınan betonarme bina modellerinin Sta4-Cad programı yardımıyla yapısal çözümlemeleri gerçekleştirilmektedir. Ayrıca, yapısal çözümlemelerden elde edilen bulgular ve irdelemeler bu bölümde yapılmaktadır. Beşinci bölümde ise çalışmanın bütününden çıkartılan başlıca sonuçlar ve öneriler verilmekte ve bu son bölümü kaynaklar dizini izlemektedir.Bu tez çalışmasından elde edilen sonuçlar, özellikle düşey taşıyıcı yapısal elemanlar (kolonlar) dikkate alındığında, kirişli döşemeye sahip olan bina modelinin diğer döşeme tiplerine sahip bina modellerine göre daha emniyetli olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, kirişli döşeme hariç diğer döşeme tiplerinin betonarme binaların deprem performanslarını azalttığını ve kaba inşaat maliyetini arttırdığını göstermektedir. Bu husus deprem bölgelerinde inşa edilecek betonarme binalarda kirişli döşemelerin tercih edilmesinin emniyet ve maliyet açısından daha uygun olacağını ortaya koymaktadır. In the architectural design process, the selection and arrangement (configuration) of the load-bearing system affect significantly the earthquake behaviours of the reinforced concrete buildings. Because the performances as safe and economical of reinforced concrete buildings against the formed earthquakes can be provided with design decisions in the architectural design process. This matter reveals that of the design decisions in the architectural design process and the selection and arrangement of the right load-bearing system are quite important.The main purpose of this study, the effects on the earthquake performances and the rough construction cost of the buildings of the slab type chosen in reinforced concrete buildings are to examine comparatively for different local soil classes.With this purpose, this thesis study consists of total five chapters. In the first chapter, general information is given, and some studies conducted previously concerning with the reinforced concrete slabs are emphasized. In the second chapter, some information about slab systems used in reinforced concrete buildings is summarized. In the third chapter, information and design parameters relating to the reinforced concrete building models to be used in numerical applications of this thesis study are given. In the fourth chapter, the structural analyses of the reinforced concrete building models considered is carried out with the help of the Sta4-Cad program. In addition, the findings and evaluations obtained from structural analyses are made in this section. In the fifth chapter, the main results and suggestions extracted from the whole of this study are given and this last chapter is followed by the list of references.The results obtained from this thesis study have been determined that the building model having slabs with beams is safer compared to other types of slabs, especially when considering the vertical bearing structural elements (columns). It also shows that other types of slab, except for slab with beams, reduce the earthquake performances of reinforced concrete buildings and increase the cost of rough construction. This matter reveals that the preference of beamed slabs in reinforced concrete buildings to be constructed in earthquake zones would be more appropriate in terms of safety and cost. 80

Hızlı nüfus artışı ve şehir içi yerüstü müsait alanların kısıtlı olması sebebiyle yaşanan trafik problemi hemen hemen bütün metropollerin ortak sorunu haline gelmiştir. Bu nedenlerden ötürü yeraltı ulaşım ağının yaygınlaştırılmasına yönelik yatırımlar her geçen gün artış göstermektedir. Tünel kazıları sırasında oluşan yüzey oturmaları şehir içi tünelciliği açısından dikkat edilmesi gereken en önemli konulardan biridir.Yüzey oturmaları alt yapı sistemlerini, binaları ve can güvenliğini riske atmayacak şekilde sınırlandırılmalıdır. Bu amaçla yerel zemin koşulları iyi analiz edilmeli, elde edilen bilgiler ışığında uygun tahkimat elemanları belirlenmelidir. Yerel zemin koşulları dışında metro güzergahının geçtiği bölgede yapı stoğunun özellikleri önem arz etmektedir. Yapılan hesaplar sonucunda beklenen yüzey oturmalarına binanın vereceği tepki burada esas olandır. Zaman içinde güncellenen yönetmeliklerle inşaatlarda kullanılan malzeme kalitesinde artış gözlenmiş, elde edilen yeni bilgiler ışığında bina tasarımları açısından gelişmeler kaydedilmiştir. Fakat tünel kazılarının yapılmasının planlandığı güzergahta eski yapı stoğu daha büyük riskler barındırmaktadır. Dönemin koşulları göz önüne alındığında başta beton ve çelik olmak üzere binalarda kullanılmış inşaat malzemelerinin özellikleri iyi belirlenmeli ve ayrıca temel ve döşeme türü vb o döneme ait tasarım anlayışına göre uygun modellemeler yapılarak oturmalar sonucunda oluşacak ek yüklerin bina taşıyıcı elemanlarındaki etkileri tespit edilmelidir.Özellikle yumuşak zeminlerde tünel içi deformasyonlar ( konverjans ) ve yüzey oturmalarıyla tünel kazıları sırasında sık sık karşılaşılmaktadır. Gelişen teknolojiyle beraber Tünel Açma Makinelerinin (TBM) kullanımı yaygınlaşmış, tecrübeli operasyonal ekiplerle ayna basınçları mevcut zemine göre ayarlanarak bu etkiler minimize edilmeye çalışılmıştır. Ayrıca TBM ile yapılan kazılarda kazı ve kalıcı tahkimat imalatı arasındaki süre NATM(Yeni Avusturya Tünel Methodu)'a kıyasla daha kısa olduğu için yüzey oturmaları açısından daha istenen sonuçlar vermektedir. Ayrıca bu teknolijinin yaygınlaşmasıyla beraber İstanbul'da ana hat tünellerinin çoğu TBM ile açılmaktadır. Bu sebeple bu çalışmada Tünel Açma Makinelerinin çalıştığı kesit özellikleri dikkate alınarak yüzey oturmaları hesaplanmıştır. Due to rapid population growth and lack of available spaces , traffic jam became a common problem for big cities. Therefore, investmens to the metro lines have been increasing with the time in order to solve the transportation problem.Surface settlements induced by tunnel excavations are one of the important topic of tunneling work located near the urban areas. High surface settlements can be dangerous for upper structures, infrastructure systems and human life. Therefore, level of surface settlements should be limited. In order to provide this, local soil conditions should be analyzed well and support type should be chosen accordingly.Beside the local soil conditions, conditions of available building stock is so important. The reaction given by carrier system of building should be determined well. With the development of the opportunities , quality of building materials used in constructions has been increased in time. Also, design codes became stricter over time. However, the route of new metro line projects also pass near the old buildings and they are under risk more when the compared with new buildings. The material properties (concrete, reinforcement etc.) and type of carrier system(slab,columns,shear wall and foundation) of the old building should be determined well. Morever, the computer model should be preapered according to information comes from the building.Especially in soft grounds, deformations in tunnel and surface settlemens are commonly observed during excavation of tunnels. Thanks to the development of the technology, TBM usage is increased and with the experienced staff, settlements are controlled effectively with arranging the face pressure according to the local soil conditions. In addition to that, the time between excavation and installation of final supports is short when compared with NATM (New Austrian Tunneling Method). Therefore, TBM provides better results in terms of surface settlements. In addition, usage of TBM are more common than NATM for excavation of main line tunnels.Therefore, TBM cross sections were chosen to predict the surface settlements.In the first part of the study, the aim and content of the study are described. The aim is examining the effect of tunnel induced surface settelements on the old building stock by parametric study. The parametric study contains two different soil types that are sandy and clayey.Moreover, three, four and five floor buildings that they have same plan view were included to the parametric study. In addition to that, three different tunnel depth were taken into account. As known, while some of the metro tunnels pass very close the surface level, others pass very deep. Therefore, 9 meter, 12 meter and 20 meter tunnel depths were chosen to consider many possible scenario during the excavation of tunnels. As expected, the excavation of tunnels that passes more than 20 meter below the surface has limited effects on the surface settlements so that considering the depth of 20 meter as a maximum value is sufficient. The minimum value of 9 meter depth was chosen to investigate effect of shallow tunnels. 9 meter depth is already challenging value for excavation.However; it is possible to face with more difficult situations in real life applications in terms of tunnel depth.For that cases, more dangerous results should be expected in comparison with 9 meter.In the second part of the study, two different excavation methods were explained. The first method is NATM (New Austrian Tunnelling Method). The idea of NATM is that the stress which surrounds rock mass is used as a tunnel support. Therefore, tunnel can carry the load itself. Moreover, temporary supports are used during excavation process.Shotcrete, wire mesh, lattice girder, rock bolt, soil nail, face,umbrella arch, and forepoling are used as a temporay support according to the local soil conditions. For example, if the soil conditions are good to excavate safely, there is no need to use umbrella arch application or forepoling during the excavation of tunnel face. Reinforced concrete works are final works of construction of tunnels.NATM is slower than TBM in terms of time.However, it can be economical than TBM for short length tunnels.Also, NATM are easly used for cross passage tunnels, switch tunnels and station tunnels. For these tunnel cross sections, TBM is not suitable to use. The second method is TBM (Tunnel Boring Machine ). TBM is a machine that used for excavation of tunnels. The first part of TBM is called cutting wheel which includes disc cutters, scraper, bentonite outlet etc. TBM's are used not only for metro tunnels but also sewer lines, water line etc. Unlike the NATM, reinforced concrete works are finished as soon as possible after the excavation. Segments that are precast element are used as a permanent support. After the installation of segment rins, grouting process should be done to fill voices between excavated area and segments.For the soft soil conditions, extra necessary precautions must be taken because of the stability problem of tunnel face.Some of TBM's have EPB (Earth Pressure Balance Shields) mode to provide stability to tunnel face. In the thesis, TBM excavation was taken into account because it is common for excavation of main line tunnels.In the third part of the thesis, Peck (1969) and Loganathan&Poulos (1998) formulas used for calculating surface settlements were explained. For clayey soils, both two formulas were used and the formula that gives critical results was chosen. For sandy soils, Peck (1969) formula was only used because other formula is not convenient for clays according to their study.In the fourth part, surface settlements were calculated according to information coming from third part. Surface settlements were calculated for different scenerios such as tunnel depth and distance from the axis of tunnel. Three different tunnel depth, which is 9-12-20 meter, were chosen as mentioned before. In addition to that, six different distances from tunnel axis were chosen to investigate effects of location of tunnel in horizontal direction on surface structures. In the fifth part, informations about buildings were given like plan view, column lengths,material properties for concrete and steel and the loads entered to 2D model. Unfortunately,Some of the old buildings were constructed by poor quality materials like low strength concrete around 15 Mpa or steel around 220 Mpa.In addition to that, most of the buildings were constructed around 1960s did not receive enough engineering service. Therefore, column lengths were chosen small to represent real scenarios. Moreover, minimum reinforcement ratio was chosen according to earthquake code in Turkey in 1975. In the thesis, fck was taken 18 Mpa and fyk was taken S220.Foundation type was chosen spread footing. Three,four and five floor buildings that have same plan view were chosen. 216 model were created via SAP 2000 program. 216 model contains three different buildings,two different axis on building,two different soil type,three different tunnel depth and six different distances from tunnel axis. Forces and moments on ground floor columns were taken from SAP 2000 analysis and they were compared with capacity of columns. The drawings shows the status of columns under the loading according to their capacity were preapered. If the column do not exceed its capacity,it is painted by green clour. If column exceed its capacity under the loading, it is painted by orange, red and magenta according to the level of exceedance. If the column exceeds its axial capacity, it is painted by black color.According to the results, shallow tunnels (9,12m) have destructive impacts on buildings if the tunnel passes around x=-10,-5 and 0 meter coordinates. Therefore, Some precautions should be taken before the excavation.In the sixth section, time history analysis were performed for three different story buildings in order to emphasize the importance of surface settlements from a different perspective. The earthquake record belongs to Silivri Earthquake which hit Istanbul on 26 September 2019 were used to perform time history analysis. Axial and moment capacities of the first floor columns were compared to surface settlements results. In the seventh and last section of the study, conclusions and recommendations were summarized. 135

Bu çalışmada 0936.STZ.2015 kodlu SANTEZ Projesi kapsamında kurşun çekirdekli kauçuk yalıtım birimlerinin tasarımı ve üretimi yapılmış, ardından da bu yalıtım birimlerinin farklı testlerdeki davranışları ve performansları incelenmiştir. Proje İstanbul Teknik Üniversitesi ile Arsan arasında üniversite-sanayi işbirliği çerçevesinde gerçekleştirilmiş, aynı zamanda Arsan çalışanı olan bu tezin yazarı da deprem yalıtım birimlerinin tasarım, üretim ve testlerinde aktif olarak görev almıştır. Proje adımları ve tez yazarının aldığı görevler sonucu elde edilen çıktılar bu tezde verilmiştir. Bunun için öncelikle üretilecek yalıtım birimlerinin performans hedefleri belirlenmiş, ardından bu hedefleri karşılayabilecek hamurları üretebilmek adına, standartlarda belirlenen kauçuk özelliklerinin sağlamak şartıyla, yapısal mesnetteki tecrübelerin yanında yeni tecrübeler edinilerek denemeler yapılmıştır. Bu denemeler ışığında deprem yalıtım birimlerinden beklenen performansların farklı testlerdeki değişimi de incelenmiştir. Buna göre proje ortağı firma ilk etapta kendi imkanlarını kullanarak elastomer yalıtım birimlerinin üzerinde ilk hamur geliştirme testlerini gerçekleştirmiş ve özellikle kauçuk- iç çelik plakaların yapışma direncinin artırılması ve kauçuğun yatay birim şekil değiştirme kapasitesinin artırılması konuları başta olmak üzere bir deprem yalıtım birimi üretmek adına ön hazırlıkları yapmıştır. Arkasından geliştirilen hamur kullanılarak ortalama bir deprem yalıtım birimi boyutu seçilip ilk prototip ürünler üretilmiş ve Türkiye'deki imkanların henüz elvermemesi sebebiyle bu deprem yalıtım birimleri yurt dışında teste tabi tutularak ilk performans incelemesi yapılarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre eksikler belirlenerek iyileştirilmeler yapılmış ve tekrar deprem yalıtım birimleri yurt dışında başka bir laboratuvara teste gönderilmiştir. Santez proje amaçlarından bir tanesi olan fabrika içine dinamik deprem yalıtım birimi test makinesinin kurulmasının gecikmesi proje ortağı firmaya ekonomik olarak dezavantajlar sağlamış olsa da yine de projenin tamamlanması adına çalışmalar devam etmiştir. Bu tezin yazım tarihi itibariyle tam olarak devreye girmemiş olsa da bu dinamik deprem yalıtım birimi test makinesi sayesinde yeni projelerin fabrika içi testlerinin yapılması ve yeni hamurlar geliştirilerek, bu hamurlar ile üretilecek deprem yalıtım birimlerinin testlerinin yapılması mümkün hale gelecektir. Proje başında kararlaştırılan bu cihazda yapılacak olan test sonuçlarının yurt dışı test merkezlerindeki sonuçlar ile karşılaştırılıp gerekli ise cihazın da iyileştirilmesi çalışmaları maalesef gerçekleşememiştir. Ancak gerekli kalibrasyonlar yaptırılıp yakın gelecekte bu hedef de gerçekleştirilecektir.Bu bağlamda; proje sonunda belirlenen hedefleri sağlayan kurşun çekirdekli kauçuk yalıtım birimi üretilmiş, bu ürün için Almanya MPA Karlsruhe Enstitüsü'nden EN 15129 standardına uygunluk belgesi yani CE belgesi alınmış ve proje ortağı firma Türkiye'de Kuzey Marmara Otoyolu Projesi'nde kullanılmak üzere 500'ün üzerinde kurşun çekirdekli kauçuk yalıtım birimi üretmiştir. Böylelikle deprem yalıtımı konusunda yerli ikame ile dışa bağlılığın önüne geçilmiş olunmuştur. Gelecekte yerli üretimin önü iyice açılacak, yerli pazarda rekabet artacak ve ithal deprem yalıtım birimlerinin kullanımı azalacaktır. Sonuç olarak bu projenin de katkısıyla ülke ekonomisine destek sağlanmış olacaktır. Earthquakes are one of the most destructive natural disasters in the world. Therefore, many people died because of the non-suitable structures affected by the earthquakes. However, humanity started to find a solution from destructive effects of the earthquakes after 1950's. After that seismic isolation systems were used some of the buildings, and it was seen that buildings with seismic isolation systems have no important damages during earthquakes. After all, the importance of seismic isolation systems began to be understood well. For instance, seismic isolation systems usage is increased in Turkey, after 1999 Kocaeli Earthquake. However, as there are no manufacturers of seismic isolation systems in Turkey, these systems must be provided by external sources. It means, Turkey spends millions of dollars to foreign companies in a year. Therefore, by supports of the government, university and industrial company started to work together to design and produce lead rubber bearings which are one of the seismic isolation systems. Within the scope of Santez Project coded as 0936.STZ.2015, lead rubber bearings were designed, produced and then the behaviour of performances of the isolators in different tests were observed. The project was carried out by the help of Istanbul Technical University and Arsan. Meanwhile, the author of this thesis, who is an employee of Arsan, has taken an active role in the design, production and testing processes. Project steps in detailed and the outcomes of the assignments taken by the author of the thesis were given in this study. By the results of this, dependence of the foreign sources would be decreased in Turkey. To begin with, performance targets of the lead rubber bearing that will produce are determined. Then, lead rubber bearing was preliminary designed according to EN 15129 because the seismic isolators must be marked with CE in order to use the projects in Turkey. After that different rubber compounds were prepared and tested in house. These compounds were used in elastomeric bearings to see the performance of the bonding of the elastomeric layers and inner steel plates under high shear strain values, firstly. The most important part of the first step was to develop suitable compound and to get the required performance according to EN 15129 standard. To provide this, there were many elastomeric bearings which was damaged during static tests. Secondly, the first lead rubber bearing was produced according to preliminary design. The isolator dimension was selected as 500 mm diameter which is a general type in the projects. Then four different lead rubber bearings were sent to the test centre in Italy to check their performances. As a result, no defect was found on the bearing at horizontal characteristic tests, it means that there were a success in the first round. On the other hand, some of the parameters which depends on especially lead core were not suitable according to design. To solve it, existing rubber compound was developed again and lead core with high purity was preferred to get the target value at the test.Thirdly, new lead rubber bearings were produced and sent to a different laboratory because of the test queues in the previous laboratory. Certification body (MPA Karlsruhe) was also attend to the tests to get CE certificate according to EN 15129 for lead rubber bearings. Horizontal characteristic tests under different shear strains, frequencies, elevated temperature and other tests were performed according to the standard. Performances of the seismic isolators were suitable according to design parameters such as rigidity of the isolators, characteristic strength, damping ratio, yielding forces, shear modulus of the rubber etc. New dynamic isolator test machine must be supplied for the project; however, this came true the last part of the project. Therefore, although it was determined in the beginning of the project that new dynamic test machine would be developed according to comparison of the test results in the test centres, unfortunately it was not happened during this project. As new compounds would be developed in the future, this would be seen if the results of dynamic isolator test machine is correct or not.Consequently, Turkey's first CE certificate for lead rubber bearing was received from a certification body with this project. On the other hand, Turkish made dynamic test machine was set in the factory for this project, new lead rubber bearings will be produced by developing of new compounds and especially factory production tests will be performed in house. 164

Paleotektonik ve Neotektonik dönemlere ait kaya birimlerini içeren Karaburun Yarımadası Triyas başında Paleotetisin kapandığı ve Geç Triyasta açılan Neotetis okyanusunun da Eosen sonunda kapandığına dair ana yapısal hatları içeren bir kuşak niteliğindedir. Karaburun Platformu kayaları üzerine Neojen volkanikleri ve piroklastları ve volkanizmayla eş yaşlı karasal gölsel ortamı simgeleyen volkano-sedimanter istif arasındaki tüm dokanaklar tektonik ilişkilidir. Holosen alüvyon yelpazeleri ile deltalarının çökelimi faylar tarafında kontrol edilmektedir.Karaburun Yarımadası'ndaki aktif faylarla ilişkili jeomorfometrik belirteçler ortaya koyulmuş ve ilgili indisler hesaplanmıştır. Yapılan hesaplamalar; Gülbahçe Havzası'nda tektonik aktivite sınıfının çok yüksek, Mordoğan Havzası'nda tektonik aktivite sınıfının yüksek ve aktivite yaşlarıyla uyumlu olduğu sonucunu vermiştir.Elde edilen tüm veriler, Karaburun Yarımadasını doğudan sınırlayan Gülbahçe Fay Zonunun, Yağcılar Fayı ve Kenelidağ Fayı ile ilişkili olduğunu ve birlikte çalıştıklarını göstermiştir. Yağcılar fayı Gülbahçe fay zonunun sintetik riedeli, Kenelidağ fayı ise antitetik riedeli şeklinde gelişmiştir. Kenelidağ boyunca açılan 3 farklı çek-ayır havzasına ait veriler bu çalışma kapsamında değerlendirilmiştir. İlk kez bu çalışma kapsamında ortaya koyulan Balıklıova aktarım rampası Mordoğan Fayı ile Gülbahçe fay zonunu birbirine bağlar. Neotektonik dönem çizgiselliği sınıfında değerlendirilen ilk kez bu çalışma kapsamında tanımlanan Alaçatı Fay Zonu ve Çeşme Fayı Çeşme Yarımadası'nda Miyosen sonrası sıkışma tektoniğini belirten kıvrımların ve açılma tektoniğini belirten körfez oluşumlarının varlığını sonuçlamıştır.Sonuç olarak, Karaburun Yarımadası'nda Holosen (Gülbahçe Fay Zonu, Kenelidağ Fayı ve Yağcılar Fayı), Kuvaterner (Mordoğan Fayı) ve Neotektonik Dönem çizgiselliği (Alaçatı Fay Zonu ve Çeşme Fayı) sınıflarında değerlendirilen fayların 6 ile 6,7 büyüklüğüne varan depremler üretebileceği belirtilebilir. Bu nedenle adı geçen faylarda hendek tabanlı paleosismoloji çalışmalarının bir an önce yapılması önemlidir. The Karaburun Peninsula, which contains rock units belonging to Paleotectonic and Neotectonic periods, is a belt that includes the main structural lines indicating that the Paleotethys was closed at the beginning of Triassic and the Neotethys ocean which was opened in the Late Triassic was closed at the end of Eocene. Neogene volcanics and pyroclasts on Karaburun Platform rocks and all contacts between volcanism and volcano-sedimentary sequence representing the terrestrial lacustrine environment are tectonically related. The deposition of Holocene alluvial fans and deltas is controlled by faults.Geomorphometric markers related to active faults in Karaburun Peninsula have been determined and related indices have been calculated. Calculations; It has been concluded that the tectonic activity class in Gülbahçe Basin is very high, the tectonic activity class in Mordoğan Basin is high and it is compatible with the age of activity.All the data obtained show that the Gülbahçe Fault Zone, which borders the Karaburun Peninsula from the east, is related to the Yağcılar Fault and Kenelidağ Fault and they work together. The Yağcılar fault was developed as the synthetic riedel of Gülbahçe fault zone and the Kenelidağ fault as antithetic riedel. The Mordoğan Fault in the north is connected to the Gülbahçe fault zone with the Balıklıova relay ramp. Alaçatı Fault Zone and Çeşme Fault, which were defined and mapped for the first time in this study, were evaluated in the class of Neoectonic period. The Alaçatı Fault Zone and Çeşme Fault, defined for the first time in the neotectonic period linearity class, resulted in the presence of folds indicating the compression tectonics after the Miocene and Gulf formations indicating the opening tectonics in the Çeşme Peninsula.As a result, it can be stated that the faults (Alaçatı Fault Zone and Çesme Fault), Holocene (Gülbahçe Fault Zone and Yağcılar Fault), Quaternary (Mordoğan Fault) and Neotectonic Period lineatures can produce earthquakes of 6 to 6.7 magnitude. Therefore, it is important to perform trench-based paleoseismological studies on these faults as soon as possible. 335

1960'lı yıllardan itibaren hemen hemen bütün dünyada, deprem yönetmelikleri gelişmeye başlamıştır. O sıralarda kullanılmaya başlanan ve deprem kuvvetlerinin belirlenmesine yarayan yöntemlerden biri olan `Eşdeğer Statik Yükleme ile Analiz Yöntemi` geçerliliğini halen korumaktadır. Bununla birlikte teknolojideki gelişmelerin katkısıyla, deprem kayıtları yapı analizlerinde kullanılmaya başlanmıştır. Deprem kayıtları kullanılarak `Zaman Tanım Alanında Analiz` uygulamaları yapılmış ve deprem kuvvetlerinin etkittirilmesindeki belirsizliklerin bir kısmı ortadan kaldırılmıştır. Deprem yönetmeliklerinin tümünde yapıların planda simetrik olması ve düzenli taşıyıcı sistem modeline sahip olmasının gerekliliği vurgulanmıştır. Yapıların sistem geometrisi ve taşıyıcı sistem düzensizlikleri sebebi ile burulma kuvvetleri oluşmaktadır. Bir diğer deyişle, kütle merkezi ile rijitlik merkezinin çakışmaması durumu burulma kuvvetlerinin kiritik etkisinin artmasına sebep olmaktadır. Yönetmeliklerde düzensizlik durumları belirli sınır değerlerin üzerinde olan yapılar için analiz yöntemleri ve eleman kesit arttırımları gibi cezai işlemler ile zorunlu kılınmaktadır. Çünkü burulma kuvvetleri etkisindeki yapılar deprem etkisi altında daha fazla öngörülemeyen ve yapı bütünlüğünü tehlikeye sokan tepkiler verebilmektedir. Bu çalışma kapsamında depremin belirsizliklerinden biri olan deprem kayıt çiftlerinin yapıya eleman asal eksenleri dışında bir doğrultuda gelmesi durumu ve yapıların planda düzenli veya düzensiz olması durumundaki etkileşimi çalışılmıştır. Unutmamalıdır ki deprem kayıt çiftlerinin yapıya herhangi bir doğrultuda etkimesi ile ilgili fikir üretmek imkansızdır. Bu yüzden deprem yönetmelikleri çeşitli birleştirme yöntemleri önererek deprem kuvvetlerinin etkisini hesaplamaya yönelik formüller vermiştir. Bu tez çalışması kapsamında yapıların burulma düzensizliği, depremin kuvvetlerinin farklı doğrultularda etkimesi ve yönetmeliklerde önerilen birleştirme formülleri ile analiz yöntemleri incelenecektir. Yapı tipleri farklı parametrelere bağlı olarak sınıflandırılacak ve `kritik açı etkisi doğrultusu kavramı` araştırılacaktır. Since the 1960's, almost all over the world, earthquake regulations have started to develop. Equivalent static loading method, which is one of the methods used to represent earthquake forces at the time, is still valid. In addition, with the help of technological developments, real-time earthquake records are being used in building analysis. By using real earthquake records, time domain analysis was applied and some of the uncertainties in effecting earthquake forces were eliminated. In all of the modern earthquake regulations, it is emphasized that the structures should be symmetrical in the plan and have a regular system model. Torsional forces may occur in structures due to system geometry and cause structural system irregularities. In the regulations, serious sanction such as analysis methods and element section increments are required for structures with irregularities above certain limit values. Because the structures under the influence of torsional forces can give more unpredictable reactions under the effect of earthquake. In this study, the interaction of earthquake record pairs, which is one of the uncertainties of the earthquake, in a direction other than the principal axes of the structure and the interaction of the structures in the plan in case of regularity or irregularity has been studied. It should not be forgotten that it is impossible to produce ideas about the effect of earthquake records on the structure in any direction. Therefore, the earthquake regulations have given formulas for calculating the effect of various earthquake forces. In this thesis, torsional irregularity of the structures, the effects of earthquake forces on different directions and proposed combining forces and analysis methods in the regulations will be examined. Structure types will be classified with different parameters and critical angle effect direction will be investigated. 88

Günümüz depreme dayanıklı tasarım yöntemlerinin güvenilirliğini geliştirme ihtiyacı, deprem sırasında yapı sistemine yüklenen sismik enerji ve yapının bu enerjiyi sönümleme kapasitesine dayanan `enerji esaslı deprem tasarımı` kavramının ortaya çıkmasına sebep olmuştur. Enerji esaslı yaklaşımlar, deprem etkisi altındaki yapıların davranışlarının kapsamlı olarak yorumlanması için hem tasarım, hem de değerlendirme aşamasında etkili araçlar sağlamaktadır. Enerji esaslı tasarım yöntemi iki önemli temel hususu içermektedir. Bunlardan ilki hem yapısal hem de yer hareketi ile ilgili parametreleri göz önünde bulundurarak sismik enerji spektrumlarının tahminidir. İkinci konu ise sismik davranış sırasında yapısal sistemlerin gerçek enerji soğurma ve dağıtma kapasitelerinin değerlendirilmesidir. Bu bağlamda, bu çalışmanın amacı ilk olarak yapısal özelliklerin (sönüm oranı ξ, ve dayanım azaltma katsayısı Rµ) ve yer hareketi özelliklerinin (moment büyüklüğü Mw, zemin tipi S, fay tipi F ve faya olan uzaklık R) etkilerini dikkate alarak sismik enerji spektrumlarının tahminine yönelik bir prosedürün ortaya konulmasını kapsamaktadır. Bu parametrelere ek olarak elastik ötesi davranışın ve faya yakın yer hareketlerinin sismik enerji üzerindeki etkileri de incelenmiş ve bu çalışmada detaylı bir şekilde yer verilmiştir. İkinci olarak, sırasıyla tek dereceli ve çok dereceli sistemlerin enerji dağıtım özelliklerinin irdelenmesine yer verilecektir. Bu amaçla, toplam yüklenen sismik enerji ve dağıtılan enerji arasındaki ilişki elde edilmiş ve tek dereceli sistemlerin enerji dağıtım verimliliğinin duyarlılığını etkileyen parametrelere bakılmıştır. Daha sonra, tek dereceli inelastik sistemlerin maksimum yer değiştirme taleplerini tahmin etmek için eşit yer değiştirme kurulana göre daha iyi sonuçlar ortaya koyan iki farklı Rµ–ξ–T spektrumu türetilmiştir. Uygulama aşamasında, tahmin edilen sismik enerji ve yer değiştirme spektrumları birbirlerine entegreli olarak çok dereceli sistemlerin enerji dağıtım mekanizmalarının ortaya çıkartılmasında kullanılmıştır. Buna uygun olarak sisteme yüklenen enerjinin dağıtılması için yeterli sayıda plastik mafsalın, çok dereceli sistemlerin modal enerji formulasyonu ve tahmini modal elastik yer değiştirme spektrumu kullanılarak tespit edilmesi amaçlanmıştır. Böylece tüm kiriş-kolon birleşim yerlerinin potansiyel plastik mafsal yerleri olarak tasarlandığı kapasite tasarımından farklı olarak, sismik davranış sırasında sisteme yüklenen enerjinin önceden tanımlanmış bölgelerde belirli sayıdaki plastik mafsal ile verimli bir şekilde dağıtılması sağlanmış olacaktır. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, bu yöntemin yapısal sistemlerin sismik performansının iyileştirilmesinde kapasite esaslı sismik tasarım yaklaşımlarına önemli bir iyileştirme sağladığını ortaya koymaktadır. The need to improve the reliability of current earthquake resistant design procedures has promoted energy-based concepts that employ seismic input energy and energy dissipation capacity of structures as the main design tools. Energy based approaches provide effective tools at both design and assessment stages for a comprehensive interpretation of the seismic behavior of structural systems during an earthquake excitation. Energy based assessment and design procedure includes two crucial aspects. The first one is the prediction of input energy spectra, considering both the structural and ground motion related parameters. The second concern is the evaluation of the actual energy absorption and dissipation capacity of structural systems during seismic response. In this regard, the aim of this study is first to introduce a procedure for the prediction of earthquake input energy spectra considering the effects of structural properties (damping ratio ξ and lateral strength ratio Rµ) and ground motion characteristics (moment magnitude Mw, soil type S, fault type F, distance to fault R). Furthermore, the effects of inelastic behavior and near-fault ground motions on input energy are also considered, and presented in this study. Then the energy dissipation characteristics of SDOF and MDOF systems are studied, respectively. In this sense, the relation between input energy and dissipated energy is obtained, and sensitivity of energy dissipation efficiency of SDOF systems is assessed. In this scope, two different Rµ–ξ–T spectra, as an improvement to equal displacement rule, are derived for estimating the maximum displacement of inelastic SDOF systems from the maximum displacement of equivalent linear SDOF systems. In the application stage, the predicted input energy and displacement spectra are integrated to attain the energy dissipation mechanisms of MDOF systems. Accordingly, it is aimed that a sufficient number of plastic hinges required to dissipate the imparted energy are detected from response spectrum analysis, by using the modal energy formulation of MDOF systems and estimated modal inelastic displacements. Thus, it is ensured that unlike the capacity design in which all beam-column connections are designated and designed as potential plastic hinge locations, a limited number of plastic hinges at the predefined locations can dissipate the imparted energy during seismic response efficiently. Based on the obtained results in this study, the suggested method improves the capacity based seismic design procedures in improving the seismic performance of structural systems. 165

YÖK Tez No: 578914 Son yıllarda, hayati, stratejik ve ekonomik yönlerden oldukça önemli olan sıvı depolama tanklarının taban izolasyonu yöntemi ile depreme karşı korunmaları bir alternatif olarak gündeme gelmiştir. Sıvı depolama tanklarının diğer tür yapılardan en önemli farkı, tankın kendisinin dinamik tepkisine ek olarak tank içerisindeki sıvının çalkantı titreşiminin de yapının toplam dinamik davranışında önemli bir rolünün olmasıdır. Taban izolasyonlu olarak tasarlanmaları halinde, bu tür yapıların uzun izolasyon periyodu sayesinde yüksek frekans içeriğine sahip tipik uzak fay depremlerinden etkin bir şekilde korunması genellikle mümkün olabilmektedir. Ancak, yakın fay depremleri söz konusu olduğunda, ileri doğrultu etkisi olarak da bilinen ve bu tür depremlerde gözlemlenen büyük genlikli (genellikle 60 cm/s ve üstü) ve uzun periyotlu (genellikle 2 s ~ 4 s) hız pulsları, taban izolasyonlu sıvı depolama tanklarının yine bu aralıkta olan izolasyon periyotları (genellikle 2 s ~ 4 s) ile çakışabilir. Bu durumda, çok büyük izolasyon sistemi deplasmanları oluşabileceğinden izolatörlerin yırtılması ve/veya burkulması gibi tank güvenliğini doğrudan tehdit eden problemler ortaya çıkabilir. Dahası, sıvı depolama tanklarının dinamik davranışının önemli bir parçası olan çalkantı titreşimlerinin periyotları da uzun olduğundan, deprem puls periyotları bu çalkantı periyotları ile de çakışabilir ve çok büyük çalkantı deplasmanları ortaya çıkabilir. Önceki araştırmacılar bina türü yapılarda izolasyon sistemine dahil edilen ilave sönümleyiciler sayesinde izolasyon sistemi deplasmanlarını azaltmanın mümkün olduğunu belirtmişler, ancak öte yandan bu durumun bina üstyapı yanıtlarında artışa yol açabileceğine de değinmişlerdir. Benzer davranışın tanklar için olabileceği düşünüldüğünden, tez kapsamında sıvı depolama tanklarına ait izolasyon sistemine dahil edilen farklı ilave sönüm oranlarına sahip ilave sönümleyicilerin izolatör deplasmanlarını azaltmadaki etkinliği ile çalkantı deplasmanı, izolasyon sistemi kesme kuvveti, sıvı-tank kesme kuvveti ve çalkantı kaynaklı kesme kuvveti yanıtları üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sonuçlar ilave sönümleyici kullanılmayan durum ile karşılaştırmalı olarak da değerlendirilmiştir. Ayrıca, farklı kombinasyonları taban izolasyonlu sıvı depolama tankının dinamik davranışını farklı şekilde etkileyebilecek önemli üstyapı ve izolasyon sistemi parametrelerinin etkilerinin incelendiği çok kapsamlı parametrik bir inceleme de çalışmaya dahil edilmiştir. Mevcut literatüre özgün diğer bir katkı olarak, taban izolasyonlu sıvı depolama tanklarının tarihi yakın fay depremleri altındaki davranışları uzak fay depremleri altındaki davranışları ile karşılaştırmalı olarak incelenmiş ve bunun yanı sıra, sentetik olarak üretilen yakın fay depremleri sayesinde de, farklı moment büyüklüklerindeki yakın fay depremlerinin fay hattına olan en yakın mesafeye göre taban izolasyonlu sıvı depolama tanklarının üzerinde yaratacakları sismik etki de sistematik olarak incelenmiştir. Dolayısıyla farklı üstyapı geometrisine ve farklı izolasyon sistemi karakteristik özelliklerine sahip ilave sönümleyici kullanılmayan ve ilave sönümleyici kullanılan taban izolasyonlu sıvı depolama tanklarının yakın fay ve uzak fay depremleri altındaki davranışlarını incelemenin amaçlandığı çalışmada, doğrusal olmayan deprem analizleri gerçekleştirilmiştir. Bulgular, ilave sönümleyicilerin eklenmesinin ve ilave sönümleyici kullanılmayan durumda karakteristik kuvvet oranının arttırılmasının yakın fay deprem kayıtları altında izolatör deplasmanlarını önemli miktarda sınırlandırabildiğini, ancak üstyapı yanıtlarında bazı durumlarda artışlara yol açabildiğini göstermiştir. In recent years, the protection of liquid storage tanks, that are crucial in vital, strategic and economic aspects, by the method of base-isolation against earthquakes has come up as an alternative. The most important difference of liquid storage tanks from other structures is that the sloshing vibrations, in addition to the tank response, play an important role in the total dynamic response. When designed as base-isolated, it is possible that these types of structures be effectively protected from the far-field earthquakes with high frequency content. However, when near-field earthquakes are considered, large-amplitude (generally 60 cm/s or higher) and long-period (generally 2 s ~ 4 s) velocity pulses (also known as forward directivity effect) may coincide with the isolation periods of the base-isolated liquid storage tanks which are also in this range (generally 2 s ~ 4 s). In this case, since very large isolation system displacements may generate, problems -which directly threaten the tank safety including rupture and/or buckling of isolators- may come into scene. Furthermore, since the fluid sloshing periods, which constitute an important portion of the dynamic behavior of liquid storage tanks, are also long, the earthquake pulse periods may also coincide with the fluid sloshing periods. This may result in very large sloshing displacements. Previous researchers noted that it is possible to reduce the displacements of the isolation system means of additional dampers included in the isolation system in building type structures but they also mentioned that this situation may lead to increase in building superstructure responses. Since it is thought that similar behavior might be valid for tanks, in this thesis, the effect of additional dampers with different additional damping ratios included in the isolation system of liquid storage tanks in reducing isolator displacements and their effects on sloshing displacement, isolation system shear force, fluid-tank shear force and sloshing fluid shear force responses are investigated. The results are evaluated comparatively with no-additional damper case. In addition, a comprehensive parametric examination was performed to examine the effect of different combinations of important parameters of the superstructure and isolation system on the dynamic behavior of the base-isolated liquid storage tanks. As an additional original contribution to the current literature, the behavior of the base-isolated liquid storage tanks under the historical near-field earthquakes are examined in comparison with their behavior under far-field earthquakes and besides, thanks to the near-field earthquakes produced synthetically, the effect of the near-field earthquakes with different moment magnitudes on the base-isolated liquid storage tanks according to the closest distance to the fault line was systematically investigated. Accordingly nonlinear earthquake analyzes are performed in this study aiming to investigate the behavior of base-isolated liquid storage tanks with and without additional dampers, which have different superstructure geometry and different isolation system characteristics, under the near-field and far-field earthquakes. The findings show that using additional dampers and increase of the characteristic strength ratio in the absence of additional dampers can significantly limit the isolator displacements under near-field earthquake records, but may cause increases in superstructure responses in some cases.

Türkiye'nin aktif bir sismik bölgede olması ve yıkıcı depremler yaşanması, depreme dayanıklı yapı tasarımının bir zorunluluk olduğunu göstermiştir. Bu depremlerle mevcut doğrusal elastik analiz yönteminin yeterli olmadığını da anlaşılmıştır. Ülkemiz aktif fay hattında bulunmaktadır. Bu nedenle, yakın geçmişte meydana gelen depremlerin yıkıcı zararları, mevcut binaların büyük çoğunluğunun kanunlara uygun şekilde inşa edilmediğini göstermiştir. Ayrıca, depremlerden sonra yapılan incelemeler ve gözlemler bu yapılarda kullanılan beton dayanımın çok düşük olduğunu ve donatı kalitesinin yetersiz olduğunu göstermiştir. Ayrıca, iyi imalat işçiliğinin olmaması, yapılarımızın depremlerin etkisinde zayıf kalmasına neden olmuştur. Mevcut tüm bina stoklarının ulusal ekonomi ve sosyal yaşam koşulları açısından imha edilmesi ve yeniden yapılandırılması mümkün olmadığından, bu tür yapıların çeşitli güçlendirme yöntemleri ile güvence altına alınması mümkündür. Bu güçlendirme tekniklerinden biri olan yapının uygun kısımlarına betonarme dolgu duvar eklenmesi, yapı sağlamlığına önemli bir katkı sağlayacak ve yapı performansını artıracaktır. Ayrıca, yapı mühendisliği ve gelişen bilgisayar teknolojisinde yapılan çalışmalar binanın performans yeterliliğini daha gerçekçi bir yaklaşımla değerlendirmeyi mümkün kılmıştır. Bu tezde, 2007 DBYBHY göre inşa edilen bir beton yapının performans analizi yapılmıştır. Yapısal davranışlara elastik davranışların ötesine dikkat etmek, yapıların deprem sırasındaki hasarları ve dayanımı hakkında daha fazla fikir verir, sonuç olarak doğrusal analize ek olarak, doğrusal olmayan analiz yöntemi geliştirilmiştir. Mevcut yapının doğrusal elastik değerlendirilmesi, çöküş önleme performans seviyesine neden oldu. Altı bölümden oluşan tezin birinci bölümü, İstanbul Kağıthane semtinde inşa edıleceği 24 katlı bir gökdelenin Yapı performans analizinin değerlendirilmesini tartışmaktadır. Performans analizi, TBDY2018 ve EC8'e göre Geçmiş Zaman analizi kullanılarak yapıldı. Bu tez altı bölümden olup, birinci bölümün giriş olmaktadır. Birinci bölümde, tezin yapısı ve amacı hakkında bazı gerekli bilgiler tartışıldı. İkinci bölümde, TBDY-2018 Bölüm 15'te, depremden etkilenen mevcut binaların davranışlarının ve bu binaların güçlendirilmesi için hesaplama ilkelerinin belirtildiği belirtilmiştir. Düzenleme ilkelerine göre, mevcut binaların değerlendirilmesi için bilgilerin toplanması, yapı elemanlarının hasar sınırlarının ve bölgelerinin belirlenmesi, bina için performans seviyeleri ve yöntemlerin temel ilkeleri ve hesap kuralları analiz edilmek üzere sunulur. Binanın mevcut projeleri ve yerinde yeterli bilginin sağlanması sonucunda bilgi seviyesi yoğun olarak belirlenmiş ve bilgi seviyesi bir katsayı olarak alınmıştır. Bilgi seviyesi katsayısı 1 olduğundan, yapıdaki mevcut malzemelerin analizleri herhangi bir azalma olmadan yapılır. Üçüncü bölümde, TBDY-2018'in yer hareketlerine ilişkin tanımları ve ilgili ilkeleri tartışılmış ve performans analizinde kullanılacak zaman geçmişinde doğrusal olmayan dinamik analiz için gerekli olan deprem kayıtlarının ölçeklendirilmesi anlatılmıştır. Bu ilkelere göre, seçilen kayıtların yapı için elde edilen yatay elastik tasarım spektrumuna uyacak şekilde ölçeklendirilmesi gerekir. Seismomatch yazılımı yardımıyla ivme kayıtlarının sıklık içeriği değiştirilerek ölçeklendirme yapıldı. Böylece, kayıtların, deprem hareketinin fiziksel özelliklerini kaybetmemesi ve neredeyse önceden belirlenen belirlenmiş bir zaman aralığında tasarım spektrumuna uyması sağlanır. TBDY-2018 ilkelerine göre yapılan analizler sonucunda her deprem kaydından elde edilen sonuçların anlamlı bir fark yaratmadığı tespit edilmiştir. Böylece seçilen gerçek deprem kayıtlarının uygun olduğu ve ölçeklendirme işleminin doğru yapıldığı görülmektedir. Bu deprem kayıtları, zaman diliminde 0.2T ile 1.5T periyotları arasında ölçeklendirilmekte ve ölçeklemenin sebepleri ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Her deprem olayının yer hareketi kayıtları Pasifik Deprem Mühendisliği Araştırma Merkezi'nden alınmıştır. Tepki spektrumu eğrileri, Seismomatch Computer Software kullanılarak hesaplanır ve sonuç spektrumu, earthqauke kayıtlarının tepki spektrumu eğrileri kullanılarak kareler yönteminin toplamının karekökü kullanılarak hesaplanır. Elde edilen bu spektrum bir ölçek faktörü ile büyütülür. Tüm ölçeklendirilmiş cevap spektrum ivme değerlerinin ortalaması, yanıt spektrumunun ivme değerlerinin 1,3 katından büyüktür. Dördüncü bölüm, EC8'e yöntemine göre ikinci ve üçüncü bölümlerin bir özetidir. Sadece EC8'in farklılıkları tartışılmaktadır. Beşinci bölümde betonarme binanın doğrusal olmayan dinamik analize göre performans analizi yapılmıştır. Yönetmeliğin gereklerine uygun olarak kaydedilen onbir deprem iki yönde uygulanmış ve çözümler üretilmiştir. Yığılı plastik mafsal özellikleri tüm kirişlerde ve kolonlarda, perde duvarlarında ise yayılı plastik mafsal özellikleri tanımlanmıştır. Sütunlar eksenel yük - çift eksenli eğilme momenti etkileşimi diyagramları sütunların plastik menteşe davranışında göz önünde bulundurulur. Perde duvarlarının sınır bölgeleri iki fiber elemana ayrılır ve bu fiber elemanlar için sınırlı ve sınırsız özellikler göz önünde bulundurulur. Perde duvarların ağ bölümünde, betonarme beton özellikleri dikkate alınmıştır. Lineer olmayan doğrudan entegrasyon analizlerinde mander beton modeli, beton davranış olarak sınırlandırılmıştır. Bölümün ilk kısmında, yapısal sistemin tanıtımı ve doğrusal performans analizinin sonuçları açıklanmaktadır. Son kısımda, sonuçlar sisteme ve elde edilen elemente dayanarak tamamlandı. TBDY2018'e göre yapılan performans değerlendirme sonuçları sistem bazında ve eleman bazında iki başlık altında sunulmaktadır. Sistem bazlı sonuçlar yapının genel davranışını belirlemek için uygundur. Yapının genel davranışına hızlı bir bakış için yararlı olan bu sonuçların yapının performans seviyesini belirlemek için kullanımı zordur. Bu sonuçlar, taban kayma kuvvetlerini ve yer değiştirmeleri gösteren maksimum yer değiştirmeleri ve histerik eğrileri ve her deprem tarafından oluşturulan plastik menteşeleri içerir. Elementler bazındaki sonuçlar, taşıyıcı sistemi oluşturan her bir elementin analizinin bir sonucu olarak hasar bölgelerinin belirlenmesi sayesinde, sistem bazındaki sonuçlardan daha kapsamlıdır. Son bölümde, sonuçlar ve tavsiyeler açıklanmıştır. Izin verilen sınırlar ve kolon ve kiriş elemanları daha küçük yüklere maruz kalır ve bölümler, dolgu duvarları tarafından alınan taban kesme kuvvetinin çoğunluğu tarafından daha az zarar görür. Böylece, mevcut yapının performans seviyesinin arttığı ve dolgu duvar eklenmesi sonucu bölümlerin hasar seviyelerinin düştüğü görülmüştür. Elde edilen sonuçlara dayanarak, yapılara yeterli dolgu duvar elemanlarının eklenmesinin pratik ve etkili bir çözüm tekniği olacağı sonucuna varıldı. Last years we were witnessing that earthquakes are causing enormous damages to the structures and communities. These damages are the reason for the necessity to evaluate performance analysis. Performance analysis aims to check the availability of the structure. Seismic Design Codes, depending on seismic risk and the structure itself, provide different methods to perform the analysis. The position of Turkey in a manner of faults is considered as one of the most hazardous countries in the world. This fact caused the researchers to become more active in the fields of Structural and Earthquake Engineering. Last year they came up with an updated Seismic Code called TBDY2018. The code has some fundamental differences when compared to the old design code. This thesis discusses the evaluation of performance analysis of 24 Story High-rise Structure, which is supposed to be constructed in Kağıthane district in Istanbul. The performance analysis is done using Time History analysis according to TBDY2018 and EC8. The thesis includes six chapters where the first chapter is the entrance. In the first chapter, some necessary information about the structure and the purpose of the thesis are discussed. The second chapter is the chapter about performance analysis. All information about the performance analysis definitions, according to TBDY2018, are given. It starts with the material models of concrete and reinforcement steel, defining their characteristics and stress-strain graphics. The following parts deal with the behavior of RC elements under bending moment loads also defining moment-curvature relations. It continues with the plastic hinge hypothesis explaining it in detail. Another topic argued in this chapter is the information about the structure required to perform the analysis. The damage limits, damage zones and performance targets of the structure are also defined in this part. The last part of this chapter talks about the methods used to perform the analysis. They are divided into two main groups: Linear and Non-Linear methods. The third chapter is the chapter of seismic loads. In the beginning, Seismic ground motion levels are defined following with horizontal elastic spectrum defined using TBDY2018. The following part explains everything about the seismic loads used for performance analysis. In order to perform the non-linear time history analysis, 11 different earthquake strong ground motion data are required. Data were taken from the Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER) database, and they are matched to the response spectrum using Seismomatch Software. Forth chapter is a summary of the second and third chapters, according to EC8. Only the differences of EC8 are discussed. The fifth part is the most crucial part of the thesis. This chapter discusses the performance evaluation of the 24 Story high-rise structure, whose project was given by the mentor of the thesis. Firstly, general information about the structure are given such as section properties and material properties. The following part shows the mathematical model of the structure that was done using ETABS software. After that model response spectrum is defined using TBDY2018 and EC8. The plastic hinge hypothesis is discussed in details. Firstly, it was calculated manually using XTRACT, and the result is compared to the ETABS automatic assignments. It is considered that ETABS calculations are acceptable and manual assignments are not required. This procedure was done for columns, beams, and shear-walls. After defining the vertical and 11x2 seismic loads as non-linear time history loads, the analysis was performed. The results were discussed in two fields, based on structure performance and based on elements performance. Performance evaluation based on elements was calculated for every element and every element type, a calculation example was shown. In the last chapter, after evaluating the performance of every element using the rules provided by TBDY2018 and EC8, it was concluded to which damage zone the structure belongs. Also, there are given some recommendations for this type of analysis 149

Geçtiğimiz son elli yılda, genişleyen yerleşim alanlarının ulaşım ihtiyacını karşılayabilmek için zemin koşullarına bakılmaksızın köprü inşası oldukça artmıştır. Yönetmeliklerde uzun zamandır Yapı-Zemin-Etkileşim prosedürleri binaların performansa dayalı tasarım için açıkça tanımlanmış olmasına rağmen, köprüler için açıkça belirtilmemiştir. Performansa dayalı köprü tasarımlarında Yapı-Zemin-Etkileşim problemlerini çözmek için direkt metot ve altyapı metodu olmak üzere iki ana yaklaşım bulunmaktadır. Direkt metotta, köprü ve zemin sistemleri ana kayada tanımlanan sismik etkiler altında tek bir sistem olarak analiz edilmektedir. Direkt metoda alternatif bir yaklaşım olan alt-sistem metodunda ise problemi çözmek için kinematik etkileşim ve eylemsizlik etkileşimi olarak adlandırılan iki aşamalı sistem kullanılır. Kinematik etkileşimde kazıklı temel sistemine sahip köprülerin doğrusal olmayan davranışı incelenirken; eylemsizlik etkileşimi üstyapının doğrusal olmayan davranışını incelemek için kullanılır.Bu çalışmada, iki farklı köprünün doğrusal tasarımı, geometri ve açıklık sayısı açısından tanıtılmıştır. Köprü-1 eşit olmayan kolon yüksekliklerine sahip üç açıklıklı iken Köprü-2 aynı geometrili kolonlara sahip dört açıklıklı bir köprüdür. Her iki köprü de performansa dayalı köprü analizlerinde kullanılan sismik kayıtların serbest-zemin analizine göre oluşturulmuş elastik davranış spektrumuna göre tasarlanmıştır. AASHTO LRFD Sismik Tasarım Rehberi Madde 4.7.4.3.4 (AASHTO, 2012)'de verilen kriterlere göre 19 farklı kayıt seçilip ölçeklendirilmiştir. Köprülerde kuvvete ve performansa dayalı tasarım kriterlerine göre zemin parametreleri seçilerek sismik kayıtların serbest-zemin analizi gerçekleştirilmiştir.İkincisi, bu çalışmada köprüleri oluşturan yapıların davranışını araştırmak için zaman tanım aralığında doğrusal olmayan analizler yapılmıştır. Her iki köprünün de doğrusal olmayan davranışı alt-sistem metodunun kinematik ve eylemsizlik etkileşimi ile elde edilmiştir. Yapıların davranışı belirtilen kombinasyon kurallarına göre birleştirilmiştir.Son olarak, bu yöntemlerin sonuçları ve farklı analiz metotlarına göre yapıların doğrusal davranışları bu çalışmada karşılaştırılmıştır. During the last fifty years, bridge construction has increased extensively throughout the world, including on areas with bad soil conditions, to meet the transportation needs of expanding urban areas. Although Soil-Structure-Interaction (SSI) procedures for performance-based design of buildings have been introduced in design guidelines, seismic provisions are not clearly stated for bridges. There are two main approaches to include SSI in performance-based design of the bridges; direct method and substructure method. In the direct method, bridge and soil systems are analyzed as a single system under seismic shaking, defined at bedrock. As an alternative, the substructure method is introduced to solve the system as substructures in two stages, called kinematic interaction and inertial interaction. The nonlinear response of piled foundation systems of bridges are subjected to kinematic interaction; whereas, the nonlinear response of superstructure is subjected to inertial interaction. In this study, first, he linear design of two different bridges are introduced by considering their geometry and the number of spans. Bridge-I has three spans with uneven pier heights, and Bridge-II has four spans with identical piers and the geometry. Both bridges are designed based on a response spectrum created according to site response analysis and used in the performance-based design of the bridges. 19 different records are selected and scaled according to the criteria given in AASHTO LRFD Bridge Design Specifications Article 4.7.4.3.4 (AASHTO, 2012) Seismic Design Guidelines. Seismic records are categorized with respect to soil parameters, chosen for both strength-based and performance-based design of bridges.Secondly, using the direct method, the Nonlinear Time History (NTH) analyses are performed for both bridges to investigate the behavior of structural elements. The nonlinear responses of the bridges are re-calculated by using the substructure method, including the kinematic and inertial interactions. Responses of the structural elements are combined according to commonly-used combination rules. Finally, results of these methods are compared with each other, as well as the linear response of the structures, to underline how the behavior of the structures vary according to different analysis methods. 166

Beton doğası gereği sünme ve büzülme etkilerinden dolayı zamana bağlı deformasyon gösteren bir malzemedir. Betonda sünmeden dolayı meydana gelecek deformasyonları doğru bir şekilde hesaplayabilmek için betonun elastisite modülünün düşürülmesi gerekir. Kalıcı yükler altında betonun elastisite modülü ilk değerin yarısına hatta üçte birine kadar düşebilmektedir. Sünme nedeni ile elemanların elastisite modülünün azalması kolonların eğilme rijitliğini azaltmaktadır. Kirişlerde ise servis yükleri altında meydana gelen çatlaklar sebebi ile atalet momentleri değişmekte ve dolayısıyla eğilme rijitlikleri de değişmektedir. Dayanıma göre yapı tasarımında şimdiye kadar yapıda bulunan taşıyıcı elemanların eğilme rijitlikleri, yapıda kalıcı yükler altında sünme ve diğer etkenlerden dolayı elemanların eğilme rijitliklerinin değiştiği bilinmesine rağmen sabit bir değer olarak alınmaktaydı. 2019 deprem yönetmeliği ile bu değişmiş ve taşıyıcı elemanlara farklı etkin kesit rijitlikleri atanmaya başlanmıştır. Bu tez çalışmasında 9 ve 18 katlı iki yapı ilk önce 2007 ve 2019 deprem yönetmeliklerine göre yapısal analizi yapılmış ve yapılarda hesaplanan periyot değerleri, kat yer değiştirmeleri ve kesit tesirleri (eksenel kuvvet ve moment değerleri) karşılaştırılmıştır. Sonrasında ise 9 ve 18 katlı iki yapı tüm katlarındaki eğilme rijitliklerinin aynı alınması ile sünme ve diğer etkilere bağlı olarak eğilme rijitliklerinin değişimi dikkate alınarak yapılan çözümlemeler sonucu taşıyıcı elemanlarda gözlenen farklı kesit tesirleri irdelenmeye çalışılmıştır. Due to its nature, concrete is a material that shows time-dependent deformation due to the effects of creep and shrinkage. The elasticity modulus of the concrete must be lowered in order to accurately calculate the deformations that will occur due to creep in the concrete. Under permanent loads, the elasticity modulus of concrete can be reduced to half or even one-third of the initial value. The reduction of the elasticity modulus of the elements due to creep reduces the bending rigidity of the columns. In the beams, due to cracks occurring under service loads, the moment of inertia changes and hence the bending rigidity changes. The bending rigidity of the bearing elements so far was taken as a constant value in the structure, although it is known that the bending rigidity of the elements changed due to creep and other factors under permanent loads in the structure. With the earthquake regulation of 2019, this has been changed and different effective cross-section rigidity has been assigned to the bearing elements. In this thesis, two structures with 9 and 18 floors were first analyzed according to the 2007 and 2019 earthquake regulations and calculated period values, floor displacements and cross section effects (axial force and moment values) were compared. After that, the different cross-sectional effects observed in the bearing elements were examined as a result of the analysis made by taking the same bending rigidity in all floors of two buildings with 9 and 18 floors and taking into account the change of bending rigidity depending on the creep and other effects. 196

Bu çalışmada, bodrum katları yanal olarak rijit olan örnek bir bina 2018 yılında yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018)'nin bodrumlu binalar için önerdiği en son yaklaşımları kullanılarak tasarım deprem yükleri altında analiz edilmiştir. Aynı bina bu tip binalar için 2007 yılında yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2007)'nin, ASCE 7-10'un ve Eurocode 8'in deprem analizi için önerdiği yöntemler karşılıklı değerlendirme için kullanılmıştır. 2018 deprem yönetmeliğinde bodrumlu binaların dayanıma göre tasarımı için iki ana yöntem önerilmiştir. Birinci yöntemde yönetmeliğin tanımına uyan bodrumlu binaların alt ve üst bölümü kütlelerinin aynı analiz modelinde ayrı ayrı göz önüne alınmasına izin verilmiştir. Bu yaklaşım TBDY 2007'nin yöntemiyle birlikte ASCE 7-10'da iki aşamalı analiz olarak adlandırılmış yönteme benzerdir. TBDY 2018'e ilişkin ilgi çekici bir nokta ise rijit alt bölümün analizi için mod birleştirme yönteminin kullanılmasına izin verilmesidir; TBDY 2007 ve ASCE 7-10'da rijit alt bölüm için mod birleştirme yönteminin kullanılmasına izin verilmemiştir. TBDY 2018'de belirtilen diğer bir analiz yönteminden elde edilen sonuçlar ayrıca değerlendirilmiştir; bu yöntem bodrum kütlesi dahil tüm bina kütlesini eşdeğer deprem yükü ve mod birleştirme yöntemlerinde hesaba kattığı için tüm yapı yöntemi olarak adlandırılmıştır. Son olarak, örnek binanın doğrusal olmayan modeli hazırlanmıştır ve zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizlerden elde edilen sonuçlar TBDY 2018'in farklı yöntemlerinden elde edilen sonuçların güvenilirlik veya aşırı güvenlilik derecesini değerlendirmek üzere karşılaştırılmıştır. In this study, a representative building with laterally-rigid basement levels is analyzed under design earthquake loads, using the latest approaches recommended in the Turkish Building Seismic Code 2018 (TBSC 2018). The same structure is used to apply the earthquake analysis methods suggested in the previous version of the Turkish Seismic Code (TEC 2007), as well as ASCE 7-10 and Eurocode 8, for comparative assessment of analysis results. In TBSC 2018, two main approaches are proposed for strength-based design of building structures with rigid basement levels. In the first approach, for buildings that satisfy the code definition to be considered as buildings with a rigid basement, it is permitted to consider the upper and the lower portion masses separately in the analysis, yet using the same structural model, since the two portions have modal characteristics that are well-separated from each other. This approach is similar to the methodology in the previous 2007 Turkish Seismic Code, as well as the Two-Stage Analysis method in ASCE 7-10. An interesting point about the TBSC 2018 method is the permission to use Modal Response Spectrum Analysis for the rigid lower system, which is not permitted in both TEC 2007 and ASCE7-10. Results obtained using another analysis method specified in TBSC 2018, which involves considering the total mass of the structure including the basement levels, referred to as the Total Structure Approach are also evaluated, using both the Equivalent Lateral Load and Modal Spectral Analysis procedures. Finally, a nonlinear model of the representative building is generated and Nonlinear Response History Analysis results are compared with the response quantities obtained using the TBSC 2018 methods, in order to assess the level of reliability or overconservatism in the different analysis methods specified in TBSC 2018. 120

Çalışmada sondaj verilerine göre, zemin özelliklerine ait veritabanı oluşturulmuştur. Bu şekilde, çalışma alanı içindeki zemin özelliklerine göre programa veri gerişi için ön hazırlıklar yapılmıştır. Alanın deprem etkisi altında sismik tehlike analizleri için Deterministik ve Probabilistik yaklaşımlar ele alınmıştır. Bu yaklaşımlarda, İzmir Deprem Senaryosu için senaryo depremi olarak ele alınan 6,5 büyüklüğündeki depremin, İzmir Fayı, Seferihisar Fayı, Tuzla Fay'larında geçmişte meydana gelen depremler sırasında ne kadar yırtılma uzunluğu ve alanı ilişkilerine bakılmıştır. Performansa göre analiz tasarımında, düzeylere göre binaların elemanlarında meydana gelebilecek hasarlar sayısal olarak tahmin edilebildiği için limitler kontrol edilmiştir. Buna istinaden iki temel probabilistik çalışma yapılmıştır. Deterministik yaklaşım probabilistik yaklaşımı da süzerek, kullanılacak olan deprem büyüklüğü 6.5 olacak şekilde düzenlenmiş ve elde edilen üç adet senaryo depreminin analizleri de yapılmıştır. Sonra deprem ivme-zaman kayıtlarına göre deprem analiz çalışmaları yapılmıştır. Depremin üst yapıya etkisine bakmak için zemin hakim periyodu ve zemin büyütmesi değerleri, belirtilen üç faya göre hesaplamalar yapılarak yorumlanmıştır. Tez bölgesinde yapılacak olan yapıların belli bir yükseklikte olması gerektiği sonucuna varılmıştır., In the study, a soil characteristics database was made according to the drilling works. In this way, preliminary preparations were made for data retrieval into the program according to the soil characteristics in the study area. Deterministic and probabilistic approaches for seismic hazard analysis of the area under earthquake influence are discussed. In these approaches, a 6.5-magnitude earthquake which is considered as a scenario earthquake for the Izmir Earthquake Scenario, is considered. The relationship between how much rupture length and area during the past earthquakes occurred on İzmir Fault, Seferihisar Fault and Tuzla Fault were examined. In the analysis of performance-based design, the limits were controlled the damages that may occur in the building elements according to earthquake levels can be estimated numerically. Therefore, two basic probabilistic studies were conducted. Deterministic approach filtered the probabilistic approach. As a result, the magnitude of the earthquake to be used is arranged to be 6.5 and the analysis of three scenario earthquakes were calculated. Then, Earthquake analysis studies were performed according to earthquake acceleration-time records. Soil predominant period and soil amplification values were interpreted by making calculations according to the three faults in order to look at the impact of the earthquake on the superstructure. It was concluded that the structures to be built in the thesis area should be at a specific height.

Bu araştırmada, zemin yapısı etkileşimli ve etkileşimsiz, 2 boyutlu çok katlı çelik çerçeveler için doğrusal ve doğrusal olmayan zaman adım analizi yapılmıştır. Çerçeveler 3 kattan 20 katına kadar farklı yüksekliklere sahiptir. Zemin ve tekil temel sistemi doğrusal yaylar ve amartisor ile modellemek için alt yapı analiz metodu kullanılmıştır. Ayrıca tepki-spektrum analizi yapılmıştır. Düzce deprem ivme kaydı seçilerek spesifik tepki spektrumuna ölçeklendirildi. PGA 0.35 ve Eurocode 8'e göre zemin tipi B (katı) seçildi. Temel periyot ve zemin kesmesi, zemin-yapı etkileşimi dahil edilerek ve edilmeyerek araştırılmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. In this research work, response spectrum and linear/nonlinear time history analysis of 2D multi-story steel frames on gravel soil with and with-out soil structure interactions have been done. Frames have different height start from 3 stories and up to 20 stories. A sub-structure method is used to model soil and shallow (footing) foundation system by linear springs and dashpots. Three earthquake records are selected, Kocaeli, Erzincan and Düzce earthquake accelerograms records are selected and scaled to specific response spectrum with PGA 0.35 and soil type B according to Eurocode 8 is considered. Fundamental period and base shears have been investigated with and without soil-structure interactions; the results have been presented and compared 94

Aktif bir fay kuşağında olan ülkemizin deprem ile en büyük imtihanı 17 Ağustos 1999 Kocaeli depremi ile olmuştur. Marmara depremi nüfus yoğunluğunun yüksek olduğu ve sanayi kuruluşlarının yoğun olarak bulunduğu bir bölgede olmasından dolayı çok fazla can ve ciddi ekonomik kayba sebep olmuştur. Depremden sonra bölgedeki çalışmalar yapıların durumunun mevcut hali ile projedeki tasarımının çok farklı olduğunu göstermiştir ve tüm yapıların tekrardan tanılanması gerektiğini ortaya koymuştur. Bu çalışmada Kocaeli ili Derince ilçesinde TBYBHY-2007 göre yapılmış 5 katlı betonarme binanın yapısal davranışını incelemek amacıyla sonlu elemanlar analiz yöntemi ile kurulan modelin Kocaeli depremi ivme kaydı altında alınan kat tepkileri MATLAB ortamında oluşturulan yazılımlar ve MATLAB makro ortamından elde sonuçlar ile birleştirilmiştir. Bu şekilde yapılan yapısal tanılama işlemi sonucunda yapıların kabul edilen değil de kendi dinamik özellikleri tespit edilmiştir. Kat tepkilerinden elde edilen sonuçlarla frekans tepki fonksiyonları elde edilmiş bu tepki fonksiyonlarından dinamik özellikleri (doğal frekanslar, sönüm oranları ve mod şekilleri) elde edilmiştir. Deprem yönetmeliklerinde sabit bir oran olarak %5 olarak tanımlanan sönüm oranlarının servis yükleri altında %5 değerine hiç ulaşamadığı görülmüştür. % 5 sönüm değerine ulaşabilmesi için sistemin ciddi bir dinamik yüklemeye maruz kalması ve sistemde plastik mafsallardan dolayı oluşan enerji emilimleri ile ulaşılabilmektedir. Bu çalışma ile yapılarda denetleme ve ruhsatlandırma aşamasına yeni bir tanılama getirilmesi gerektiğini ve özellikle stratejik kamu kuruluşlarında ön ve kesin kabul aşamasında binaya ait gerçek davranışın izlenmesi amacıyla uygulanabilmekte ve yanıltıcı olmasından çok bilimsel bir temele oturmasını sağlamaktadır.Anahtar Kelimeler: Frekans Tanım Alanında Analiz, Frekans Tepki Fonksiyonu, Sönüm Oranı, Transfer Fonksiyonları, Zaman Tanım Alanında Analiz. The biggest test of our country which is in an active eartquake zone is 17 August 1999 Kocaeli earthquake. The Marmara earthquake caused a lot of lives and serious economic losses due to the fact that the population density is high and the industrial establishments are densely located. Studies in the region after the earthquake the current situation of the structures and the design of the project is very different and showed that all the structures should be identified again. In this study, in order to investigate the structural behavior of 5-storey reinforced concrete building constructed according to TEC-2007 in Derince district of Kocaeli province, the floor responses of the model, which was established by using the finite element analysis method, were combined with the software generated in MATLAB environment and obtained from MATLAB macro environment. As a result of the structural diagnostics performed in this way their dynamic properties were determined. Frequency response functions were obtained with the results obtained from the floor responses and dynamic properties (natural frequencies, damping ratios and mode shapes) were obtained from these response functions. 5% as a fixed rate in earthquake regulations it was found that the defined damping ratios never reached 5% under service loads. 5% damping value to achieve a serious dynamic system and energy absorption due to plastic hinge in the system. With this study, it is necessary to bring a new diagnosis to the inspection and licensing stage of the buildings, and especially in the strategic and public it can be applied for the purpose of monitoring behavior and provides a scientific basis rather than misleading.Keywords: Frequance-Domain Analysis, Frequance Response Function, Damping Ratio, Transfer Functions, Time-Domain Analysis. 140

Kültürel ve tarihi mirasımızı oluşturan tarihi yapıların sayısı oldukça fazla olmasına karşın sahip çıkma, koruma ve muhafaza etme, gelecek nesillere ulaştırılma bilincinin oluşması yakın zamanlarda başladığı için tarihi yapıların birçoğu zarar görmüş haldedir. Tarihi yapıların ömürlerini belirleyen insan faktörünün dışında iki ana etken bulunmaktadır. Bunlar; zemin problemleri ve depremlerdir. Yüzlerce senedir ayakta durmayı başaran tarihi yapılar düşey yükleri taşıma konusunda bir sorun teşkil etmemektedir. Ancak deprem nedeniyle ortaya çıkan yatay yüklerin aktarılması esnasında oluşan çekme gerilmeleri çoğunlukla yığma yapılarda ağır hasarlar oluşturmaktadır. Yığma yapı elemanları çekme gerilmelerini karşılayamaz ve çekme çatlakları oluşması sonucunda hasar(lar) meydana gelir. Deprem hareketleriyle beraber bu çatlakların yönleri, şekilleri, açıları ve büyüklükleri yapının işçiliğine, kullanılan malzemeye ve duvarlarda mevcut olan boşluk alanları ile de alakalı olarak farklılıklar göstermektedir.Türkiye'deki aktif deprem bölgesi olması nedeniyle ülkemiz yapılarının depremlere karşı ne kadar dayanıklı olduğunun bilinmesi ve ne kadar güvenli olduklarının belirlenmesi gerekmektedir. Bu yapıların, deprem etkisi altında yapıların değerlendirilmesi ve ihtiyaç duyulduğu takdirde önlemlerin alınması hem insan can ve mal güvenliği açısından hem de kültürel mirasımızın bir sonraki nesillere aktarılması için mecburidir. Tarihi yapıların modelinin doğru biçimde kurulması, sonuçların doğru şekilde değerlendirilmesinde ve çözümünde büyük öneme sahiptir. Bu çalışmada, statik ve dinamik yükler etkisindeki tarihi yapı değerlendirilmiş ve Erzurum İli Uzundere İlçesi'ne bağlı Çamlıyamaç Köyü'nde bulunan Öski Kilisesi örneği ele alınmıştır. Makro modelleme tekniği seçilerek Öşki Kilisesi'nin deprem etkisi altındaki davranışı irdelenmiştir. Yapının düzlem dışı davranışta bulunan yığma duvarı çelik iskele sistemi ile güçlendirilerek duvar davranışı incelenmiştir. Although the number of historical buildings that make up our cultural and historical heritage is quite high, many of the historical buildings have been damaged due to the lack of awareness of ownership, preservation, and conveying to the next generations. There are two main historical building that determines the lifetime of factors outside of the human factor. These are ground problems and earthquakes. Historical buildings, which have survived for hundreds of years, do not pose a problem in terms of transporting vertical loads. However, tensile stresses during the transfer of horizontal loads caused by earthquakes often cause heavy damages in masonry structures. Masonry structures elements cannot withstand tensile stresses and damage (s) result from tensile cracks. The directions, shapes, angles, and sizes of these cracks along with the earthquake movements vary depending on the craftsmanship of the structure, the material used, as well as the cavities in the walls.Because of the active earthquake zone, it is necessary for our country to know how resistant the structures are to earthquakes and to determine how safe they are. Evaluation of these structures under the influence of earthquakes and taking precautions if it is need are necessary both in terms of human life and property safety and to transfer our cultural heritage to the next generations. Correctly modeling of historical buildings has great importance in the proper evaluation and solution of the results. In this study, the historical structure under the influence of static and dynamic loads was evaluated and the example of Öski Church in Çamlıyamaç Village of Uzundere District of Erzurum Province was examined.Macro modeling technique was selected and the behavior of Öşki Church under the influence of earthquake was examined. The masonry wall of the structure, which is out of plane behavior, was strengthened with steel scaffolding system and the wall behavior was examined. 117

Tarihi yığma yapıların korunması ve gelecek nesillere güvenle aktarılması günümüzde popülerliğini gittikçe arttıran disiplinler arası bir çalışma dalıdır. Hangi yapıların korunmaya veya güçlendirilmeye ihtiyacının olduğunun tespiti yapıların güvenliği ve kaynaklarımızın verimli kullanımı açısından önem arz etmektedir. Deprem, tarihi yapılar için en büyük risklerden biridir, ülkemizin deprem kuşağında olması bu alanda yapılacak risk analizlerinin önemini arttırmaktadır. 13. yüzyılda Anadolu Selçuklu Devleti tarafından Antalya'da yaptırılan Yivli Minare, sıra dışı mimarisi ile günümüzde kentin sembol yapılarından biri haline gelmiştir. Literatürde, Yivli Minare'nin detaylı üç boyutlu modeli üzerinde deneysel çalışmalardan elde edilen veriler de kullanılarak yapının depreme karşı dayanıklılığının araştırıldığı bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada, Yivli Minare'nin depreme karşı dayanıklılığının ve yapının risk altında olup olmadığının araştırılması dolayısıyla literatürdeki açığın kapatılması hedeflenmektedir.Yivli Minare'nin dinamik parametrelerin belirlenmesi için yapıya ivme ölçer yerleştirilmiştir. Fourier dönüşümü ile veriler frekans-zaman grafiğine çevrilmiş ve yapı frekansı tespit edilmiştir. Yapıyı meydana getiren taş, tuğla, harç, kalas gibi malzemeler yapılan analitik çalışmada tek bir kompozit malzeme olarak tanımlanmıştır. Kompozit malzemenin elastisite modülü ile yapı periyodu arasındaki ilişki kullanılarak elastisite modülü değeri elde edilmiştir.Analitik çalışma kapsamında Yivli Minare'nin üç boyutlu modeli, SOLİDWORKS programında oluşturulmuştur. Yapının statik ve dinamik analizleri sonlu elemanlar yöntemine göre çözüm yapabilen ANSYS Workbench isimli analiz programı kullanılarak yapılmıştır. Modal analiz ile yapının hakim periyotları belirlenmiş, kütle katılım oranları irdelenmiştir. Çalışmada yapı; düşey yükler altında statik analiz, eşdeğer deprem kuvveti yöntemine göre analiz ve mod birleştirme yöntemine göre dinamik analiz gibi yöntemlerle incelenmiştir. Analiz sonucu elde edilen gerilme değerleri, literatürde yığma yapılar için verilen emniyet gerilmeleri ile kıyaslanmıştır. Sonuçlara göre gerilmelerin sınır değerleri aştığı tespit edilmiş ve yapıda muhtemel hasar oluşması beklenen bölgeler belirlenmiştir. Yapılan analizler sonucunda elde edilen kayma gerilmesinin sınırlar dahilinde olduğu, ancak basınç ve çekme gerilmelerinin emniyet gerilmesini aştığı görülmüştür. Daha doğru gerilme kıyaslamalarının yapılabilmesi için Yivli Minare'yi oluşturan malzemelerin emniyet gerilmelerinin laboratuvar ortamında yapılacak deneylerle tespit edilmesi gerekmekle birlikte yapılan analizler sonucunda yapının güçlendirilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır. July 2019; 47 pagesThe preservation of historic masonry structures and the adaptation to future generations with confidence is an interdisciplinary field of study that is becoming increasingly popular today. Whether the historical structures need retrofitting or not is important in terms of the safety of the structures and the efficient use of our resources. The earthquake is one of the biggest risks for the buildings. It is a fact that our country is within the earthquake zone and this increases the importance of the risk analysis in this area. The Yivli Minaret, built in the 13th century by the Anatolian Seljuks in Antalya, has become one of the symbolic structures of the city with its extraordinary architecture design. There is no study supported by 3D model and experimental study in the literature about the resistance of the Yivli Minaret to the earthquake. In this study, it is aimed to investigate the earthquake resistance of Yivli Minaret by using finite element modelling (FEM) and health monitoring technique.In order to determine the dynamic properties of the Yivli Minaret, an accelerometer was placed on the top of the structure. With Fourier transform, the data were converted to frequency time domain and the frequency of the structure was determined. Materials such as stone, brick, mortar and plank are defined as a single composite material in the FEM. The modulus of elasticity was obtained by using the relationship between the elasticity module of the composite material and the building period.The three dimensional model of the Yivli Minaret was created in the SOLIDWORKS program. Static and dynamic analysis of the structure is performed by using the analysis program called ANSYS Workbench which can make solutions according to the FEM. With modal analysis, the dominant periods of the structure were determined and mass participation ratios were examined. In this study, the different analysis methods such as static analysis under vertical loads, analysis according to the equivalent earthquake force method and dynamic analysis according to the mode superposition method were done. The stress values which obtained from the FEM analysis were compared with limit stresses which taken from studies in literature. As a result of the analysis, the shear stress was determined within the limits. On the other hand, the tensile and compressive stress exceeds the limit values taken from the literature. It is clear that to make a better comparison between FEM and existing structure in term of stress capacity the in situ tests should be performed. As a result of this study, the Yivli Minaret should be strengthened with a suitable technique. 62

Bu tez kapsamında, depremin yapılar üzerindeki yıkıcı etkilerini azaltmak amacıyla pasifkontrol sistemler sınıfına dâhil olan yüksek sünekliğe ve enerji tüketim kapasitesine sahip modüleryapıda metalik sönümleyiciler önerilmiş, söz konusu sönümleyici tasarımlarının etkinliklerininaraştırılması amacıyla deneysel ve sayısal çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Söz konusu sönümleyicielemanlar, literatürdeki kaynaklı ve yekpare üretilen sönümleyici tasarımlardan farklı olarak, tümparçaları takıp çıkarılabilir, gerek görülmesi durumunda, sönümleyici elemanlardaki anaelemanların tasarımlarında herhangi bir değişiklik yapmadan yapının süneklik-rijitlik talebineuygun olarak azaltılıp-artırılmasına imkân sağlayan, farklı dayanım ve süneklik talebine sahipyapı sistemlerine kolay bir şekilde adapte edilebilen modüler yapıya sahiptir. Önerilensönümleyici tasarımı ile hem sönümleyiciyi oluşturan parçaların üretilebilirliği hem de yapıya aitçerçeve sisteme montajı daha kolay bir hale gelmektedir. Bu tez kapsamında, gerekli önboyutlandırmalar yapıldıktan sonra, kum saati şekilli dairesel enkesitli (KSDE) çelik çubuklardanoluşan sönümleyiciler, konik şekilli dairesel enkesitli (KDE) çelik çubuklardan oluşansönümleyiciler, sadece çelik plakalardan (ÇP) oluşan sönümleyiciler üretilmiştir. Ayrıca, KSDEve ÇP'lerin birlikte kullanıldığı iki bileşenli enerji sönümleyici (İBES) ve düşey yerdeğiştirmelernedeniyle KSDE ve ÇP'lerin birlikte kullanıldığı enerji sönümleyicide çelik çubukların erkendenburkulmasını önlemek amacıyla yerinde döküm poliüretan elastomer dolgu kullanılarak üçbileşenli enerji sönümleyici (ÜBES) de üretilmiştir. Üretilen sönümleyici elemanları üzerindedeneysel ve sayısal çalışmalar gerçekleştirmiştir. Sayısal çalışmalarda ABAQUS ticari yazılımıkullanılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, tasarımların yüksek süneklik ve enerji tüketimikapasitelerine sahip olmalarının yanında söz konusu tasarımların yüksek sönüm oranlarına sahipolduğu görülmüştür. Özellikle ÜBES deney elemanının yaklaşık olarak % 48 sönüm oranı ile enyüksek sönüm oranına sahip sönümleyici elemandır. Tez kapsamında yapılan çalışmalarneticesinde, geliştirilen sönümleyicilerin yapı sistemlerinde sönümleyici elaman olarakkullanılabileceği ortaya konulmuştur. In this thesis, in order to reduce the destructive effects of earthquakes on buildings, metallicdissipaters with modular structures, high ductility and energy dissipation capacities, which areconsidered as passive control systems, were proposed and experimental and numerical studieswere carried out in order to investigate the effectiveness of these dissipater designs. Unlike thewelded and monolithic designs of the damping elements in the literature, all parts of the dampingelements of the dissipater proposed in this thesis can be assembled-disassembled, and if necessary,the strength and ductility of the structure can be increased or decreased in accordance with theductility-stiffness demand without making any changes in the design of the main elements of thedissipaters. The energy dissipater proposed in this thesis has a modular structure that can easily beadapted to the building systems. With this specific dissipater design, the parts that form thedissipater can be reproduced and the frame of the structure becomes easier to assemble. In thisstudy, after the necessary pre-sizing process, dissipaters consisting of hourglass shaped circularcross-section (HSCC) steel bars, conical shaped circular cross section (CSCC) steel bars andconsisting only of steel plates (SP) were produced. In addition, a two-component energy dissipater(TCED) was produced by using HSCC and SPs together. In addition, a three-component energydissipater (TRCED) was produced using an on-site casting polyurethane elastomer filler toprevent the buckling of the steel rods in the TCED. Experimental and numerical studies werecarried out on the dissipater test elements. ABAQUS commercial software was used in thenumerical studies. The results showed that the designs had high ductility and energy dissipationcapacities as well as high damping ratios. In particular, TRCED had the highest damping ratioamong the test elements with 48 %. As a result of the studies carried out within the scope of thisthesis, it was determined that the developed dissipaters can be used as dissipater elements inbuildings. 299

Ülkemiz gibi deprem kuşağında bulunan bölgelerde, yapıların güçlü yer hareketine karşı tepkilerinin ölçülebilmesi iyi bir tasarım için büyük önem arz etmektedir. Bu tür etkiler karşısında doğrusal sistemler tasarlamak ekonomik açıdan uygun olmadığından yapıların elastik ötesi davranışlarını tahmin edebilmek gerekmektedir. Bu tür analizler için yığılı plasitiste, yayılı plastisite gibi birçok farklı yöntem geliştirilmiştir.Yığılı plastisite adından da anlaşılacağı üzere yapı sistemlerinde oluşan elastik ötesi davranışın sistemde bulunan elemanın bir noktasında yoğunlaştığı kabulüne dayanmaktadır. Buna göre elamanın belli noktalarında elastik ötesi davranışı kontrol eden boyutsuz yaylar bulunmaktadır. Bu yaylar eleman oluşacak kesit zoruna göre kuvvet-yer değiştirme, moment-dönme ilişkisi veya bu iki etkinin etkileşimini içerebilir. Bu kabul, doğrusal ötesi davranışın sadece belirli noktalarda oluşacağını kabul ettiğinden analiz öncesi kesit zorlarının iyi tayin edilmesi gerekmektedir. Bu modelin moment-normal kuvvet birleşik etkilerinin belirlenmesi bakımından zorlukları bulunmaktadır. Yayılı plastisite modeli birçok farklı modelleme tekniği olması ile beraber genel olarak plastisitenin elemanın üzerinde yayılı olduğu prensibine dayanmaktadır. Bu modele göre eleman üzerinde birden fazla noktada doğrusal ötesi davranış kontrol edilir. Günümüzde bu analiz türü ile ilgili en gelişmiş modellerden biri fiber modellerdir. Eleman üzerinde belirlenen çeşitli sayıda integrasyon noktasında bulunan kesitlerdeki elastik ötesi davranış, eleman boyunca uzanan fiber elemanlar vasıtasıyla kontrol edilir. Bu sayede doğrusal ötesi davranış malzeme gerilme-birim şekil değiştirme ilişkisi üzerinden ifade edilir. Bu yöntem yığılı plastisite modeline göre daha gerçeğe yakın sonuçlar vermesine rağmen çözüm süresi bakımından oldukça uzun zaman gerektirir.Bu tez kapsamında, fiber eleman modeli kullanılan doğrusal olmayan analizlerin çözüm süresinde iyileştirmeyapabilmek ve gelecek çalışmalara katkı sunabilmek amacıyla yöntemin algoritması birebir kullanılarak MATLAB dilinde bir bilgisayar programı hazırlanmıştır. Programın doğruluğunu kontrol edebilmek adına program vasıtasıyla elde edilen analiz sonuçları, aynı çözüm algoritmasını kullanma imkanı sunan, ticari bir yazılım olan SeismoStruct programı ile karşılaştırılmıştır. Daha sonra ek bir çalışma olarak çözüm süresinde iyileştirme yapabilmek adına doğrusal olmayan problemlerin çözüm yönteminde kullanılan Dengelenmemiş kuvvet düzeltme yöntemi'nin seçilen modele uygulanabilirliği yapılan karşılaştırmalarla incelenmiştir. Tezin ilk bölümünde, tezin amacı ve kapsamı açıklanmış, kullanılan yöntemlere giriş yapılmıştır. Tezin ikinci bölümünde, daha önce doğrusal olmayan davarnış konusunda yapılan çalışmalar incelenmiş, bu yöntemlerin avantaj ve dezavantajlarından bahsedilmiştir. Tezin üçüncü bölümünde, tez kapsamından hazırlanan program içerisinde kullanılan malzeme modelleri, bu malzeme modellerinde kullanılan çevrimsel davranış modelleri, nümerik analiz esnasında kullanılan çözüm yöntemleri ve sönüm matrisi açıklanmıştır. Tezin dördüncü bölümünde, C.A. Zeris ve S.A. Mahin tarafından açıklanan, daha sonra F.F. Taucer, E. Spacone ve F.Filippou tarafından geliştirilen doğrusal olmayan analizlerin çözümünde kullanılan Kolon-kiriş fiber eleman modeli teorisi incelenmiştir. Daha sonra bu yöntemin çözüm süresini kısaltmak amacıyla algoritmaya eklenen Dengelenmemiş kuvvet düzeltme yöntemi açıklanmıştır. Tezin beşinci bölümünde, tez kapsamında hazırlanan yazılımın algoritması verilmiştir. Tezin altıncı bölümünde ise öncelikli hazırlanan programın doğru çalıştığını gözlemlemek adına tek katlı tek açıklıklı çelik çerçeve sistem üzerinde dinamik ve statik yükler altında elde edilen sonuçlar SeismoStruct programı ile karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda, karşılaştırma için seçilen parametrelerin birbirine yakın sonuçlar verdiği görülmüştür. İkinci örnekte beton malzemesinin bir özelliği olan yumuşama etkisini gözlemleyebilmek adına statik yükleme altında tek katlı tek açıklıklı betonarme sistem çözümü yapılmıştır. Beton malzemesi çevrimsel davranışı için seçilen model, tez kapsamında hazırlanan program ve SeismoStruct programı için farklı olması sebebiyle bu karşılaştırma sadece statik yükler altında yapılmıştır. Bu örneğin karşılaştırılması ile istenen ölçüde yakın sonuçlar elde edilmiştir. Dengelenmemiş kuvvet düzeltme yöntemi eklenen yazılımın gerçek davranışa yakınlığını gözlemelemek adına üçüncü ve dördüncü örnekte bir adet konsol betonarme kolon ve tek katlı tek açıklıklı betonarme çerçeve üzerinde analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalar sonucunda yöntemin eklenmiş hali ile hazırlanmış program ile eklenmemiş hali arasından kabul edilebilir ölçüde farklılıklar olduğu gözlemlenmiştir. İki yazılım analiz süreleri bakımından kıyaslandığında, yöntemin eklenmiş olduğu programın çözüm süresinin diğer programın çözüm süresinin yarısı kadar olduğu gözlemlenmiştir. In the regions of the earthquake zone, such as our country, it is of great importance for a good design to measure the response of structures to strong ground motion. Since it is not economically feasible to design linear systems against such effects, it is necessary to predict the elastic behavior of structures. Many different methods have been developed for this type of analysis, such as lumped plasticity and distributed plasticity.Lumped plasticity model, as the name implies, is based on the assumption that the nonlinear behavior in construction systems is concentrated on a point in the element in the system. According to this theory, at certain points of the element there are dimensionless springs that control the nonlinear behavior. These springs may include force displacement, moment-rotation relationship or interaction of these two effects according to type of cases in the most loaded section. Since this assumption assumes that nonlinear behavior occurs only at certain points, the most loaded section should be well-defined before analysis. This model has difficulties in determining the moment-normal force combined effects.Although there are many different modeling techniques, distributed plasticity model is based on the principle that plasticity is spread over the element. According to this model, nonlinear behavior is controlled at multiple points on the element. Today, one of the most advanced models of this type of analysis is fiber models. Nonlinear behavior in the cross-sections at the various number of integration points identified on the element is controlled by the fiber elements extending along the element. In this way, the nonlinear behavior is expressed on the basis of the material stress-strain relationship. Although this method yields more realistic results than the lumped plasticity model, it requires quite a long time in terms of solution time.In this thesis, in order to improve the solution time of nonlinear analysis that uses fiber element model and to contribute to future studies, a computer program in MATLAB was developed by using the fiber element theory algorithm without any modification. In order to check the accuracy of the program, the analysis results obtained by the program were compared with the SeismoStruct program which is a commercial software and provides the possibility of using the same solution algorithm. Then, as an additional study, the applicability of the unbalanced force correction method, which is used in the solution method of nonlinear problems, to the algorithm is examined with the comparisons in order to make improvements in the solution time.In the first chapter of the thesis, the purpose and scope of the thesis are explained and the methods used are introduced. In the second chapter of the thesis, the previous studies on nonlinear behavior are examined, advantages and disadvantages of these methods are mentioned. In the third chapter of the thesis, material models used in the program, cyclical behavior models used in these materials models, solution methods used during numerical analysis and damping matrix are explained. In the fourth chapter of the thesis, Column-beam fiber element theory is examined which is described by C.A. Zeris and S.A. Mahin, later F.F. developed by Taucer, E. Spacone and F.Filippou. Then, Unbalanced force correction method which is added to the algorithm to shorten the solution time of this theory is explained. In the fifth chapter of the thesis, the algorithm of the software, which is developed under the thesis, is explained. In the sixth chapter of the thesis, the analysis results, which is obtained under dynamic and static loads on a single-story, single-span steel frame system, were compared with the SeismoStruct program in order to observe that MATLAB program was working correctly. As a result of this comparison, it was seen that the parameters, which is selected for comparison, gave similar results for both of programs. In the second example, in order to observe the softening effect, which is a characteristic of concrete material, a single-story, single-span reinforced concrete system was analyzed under static loading. Since the models, which is chosen for the cyclic behavior of the concrete material, are different for the program developed under the thesis and the SeismoStruct program, this comparison is made for only static load. By comparison of this sample, the obtained results were as close as desired. In order to observe the proximity of the software, which was added to the the unbalanced force correction, to actual behavior, the analysis results were compared on a cantilever reinforced concrete column and a single-story single-span reinforced concrete frame in the third and fourth examples. As a result of these comparisons, it was observed that there are acceptable differences between the program which includes Unbalanced force correction method and unmodified program. When the two software analysis times were compared, it was observed that the solution time of the modified program is half the solution time of the other program. 131

Yaşadığımız coğrafya yüzyıllar boyunca birçok millete ve kültüre ev sahipliği yapmıştır. Yurdumuzun her köşesinde varlığını gösteren birbirinden farklı dönemlere ait birçok eser dönemin üslup ve mimari anlayışını yansıtan önemli kaynaklar olarak günümüze kadar gelmiştir. Bize kadar ulaşmış olan bu kültürel mirasımızı korumak ve gerekli önlemleri alarak gelecek nesillere aktarmak bizim için bir görev olmuştur.Minarelerin günümüzdeki mevcut sistemlerini iyice anlamak ve performanslarını değerlendirerek gelecek yıllara aktarabilmek, çalışmamızın temel amacını oluşturmaktadır.Çalışmanın ilk kısmında cami ve mescitlerde bulunan minare gelişimi anlatılmış, Türk-Osmanlı minaresinin kısımları açıklanarak Türk-Osmanlı minare mimarisi ele alınmıştır. İkinci kısımda; çalışma kapsamında incelenecek minare olan Bursa Ulucami doğu minaresi tanıtılmıştır. Bu minarenin bulunduğu Bursa ilinin depremselliği ve tarihte geçirdiği depremlerin minareler üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bursa Ulucami'nin bulunduğu alana ve zemin koşullarına göre yatay elastik tepki spektrumu elde edilmiştir. Üçüncü kısımda; çalışmada kullanılacak sonlu elemanlar ile ilgili kısaca bilgi verilmiş ve modelleme yaklaşımları açıklanmıştır. Sayısal analiz yöntemleri açıklanmış ve analizlerde kullanılacak malzeme özelliklerine değinerek malzeme değerlerini elde etmek için referans alınan literatür çalışmalarına yer verilmiştir. Yığma elemanlar ve yığma birleşimlerde oluşabilecek göçme çeşitlerinden bahsedilmiştir. Tarihi yapılarda yapısal değerlendirmeye yönelik performans seviyeleri açıklanmıştır. Bu performans seviyelerinin belirlenmesinde yapılacak doğrusal ve doğrusal olmayan analizler sonucunda sağlanması gereken sınır koşulları ve izlenecek adımlara değinilmiştir. Dördüncü kısımda; SAP2000 V20.2 programı kullanılarak Ulucami doğu minaresine ait makro model oluşturulmuştur. Makro modele ait modal analiz yapılarak yapı periyodu, kütle katılımları elde edilmiş periyot kontrolleri yapılar periyot değerini etkileyen durumlar incelenmiştir. Yine aynı model ile zaman tanım alanında doğrusal ve doğrusal olmayan analizler yapılmıştır. Analiz sonuçlarında öteleme oranı kontrolü ve kesme dayanımı kontrolü yapılmıştır. Gerilme dağılımları gösterilerek, sınır değerleri aşan kısımlar belirlenmiştir. Beşinci kısımda minare modeli için mikro modelleme yaklaşımı kullanılmıştır. Mikro modelde tuğla ve harç ayrı ayrı olarak kabuk eleman olarak modellenmiştir. Mikro modele ait yapılan modal analiz ve zaman tanım alanında doğrusal analiz sonuçları değerlendirilerek sınır koşulları kontrol edilmiştir. Elde edilen bu sonuçlar makro modelden elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.Tuğla ve harcın ayrı olarak modellendiği mikro modelde son olarak, statik itme analizi yapılmıştır. Tuğla ve harç malzemeleri için gerilme-birim şekil değiştirme malzeme modelleri elde edilmiştir. Malzeme modelleri ile doğrusal olmayan davranış tanımlanmış ve statik itme analizi yapılmıştır. Yapılan itme analizi yerdeğiştirme kontrollü olarak tanımlanmıştır. Seçilen noktaya ait makro model doğrusal olmayan analiz sonucu elde edilen maksimum yer değiştirme değeri, hedef yerdeğiştirme olarak verilmiştir. Analiz sonuçları, makro model doğrusal olmayan zaman tanım alanında analiz sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Sonuç kısmında ise oluşturulan makro ve mikro modellerde yapılan doğrusal ve doğrusal olmayan analizlere ait elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Our geography has been home to many nations and cultures for centuries. Many works belonging to different periods showing their existence in every corner of our country have come to our day as important sources reflecting the style and architectural understanding of the period. It has been our duty to protect this cultural heritage that has reached us and to take the necessary precautions to the next generations.The main purpose of our study is to understand the current systems of the minarets and hand down the next generations by evaluating their performance.In the first part of the study, the development of minarets in mosques and masjids is explained. Parts of the Turkish-Ottoman minaret are mentioned. The changes of Turkish-Ottoman minaret architecture according to the periods are discussed.In the second part; The seismicity of Bursa and the effects of earthquakes on the historical minarets were investigated. According to the ground conditions and the coordinates where Bursa Grand Mosque is located, horizontal elastic response spectrum was obtained. East minaret of Bursa Grand Mosque , which is the minaret to be examined, is introduced.In the third part; It is mentioned the methods that followed in the scope of the study. Brief information is given about the finite element method that used in the study. Macro modeling, micro modeling and simplified micro modeling, which is the modeling approach for masonry structures, are defined. Linear and non-linear numerical analysis methods have been explained that used in this astudy. The material properties used in the minaret are mentioned. Literature studies have been taken as reference for obtaining conversion formulas of the material values to be used in the analyzes. The types of failure that may occur in masonry elements (brick and mortar) and masonry units are mentioned. Performance levels for structural evaluation in the historical buildings are explained. The boundary conditions and the steps to be followed as a result of linear and non-linear analyzes to determine these performance levels are mentioned. In the fourth section; A macro model of the eastern minaret of Ulucami was created by using SAP2000 V20.2 software. The modal analysis of the macro model was carried out. The period and the mass participation values are obtained. The effects of number of mesh and minaret sections on the period was examined. On the same macro model, time history linear and nonlinear analysis are made. According to the results of these analzes, boundary conditions of displacements ratio, stress distribution and shear forces were controlled. The parts exceeding the limit values of stress distributions are shown.In the fifth part; Micro modeling approach is used for minaret model. In the micro model, brick and mortar are modeled separately as shell elements. Boundary conditions were checked by evaluating the results of the modal analysis and the linear time history analysis. These results were compared with the results are obtained from the macro model. Lastly, static pushover analysis is made for micro minaret model. In this analysis, stress-strain curves obtained for brick and mortar elements. These curves defined for nonlinear behavior of the minaret. Pushover analysis is made as displacement control. The maximum displacement value which is obtained from macro model nonlinear time history analysis for selected point is given as the target displacement of pushover analysis. The analysis results were compared with the results of the macro model nonlinear time history analysis.In the conclusion part; The results that obtained from linear and nonlinear analyzes for macro and micro model were evaluated. 149

Bu tez çalışmasında, sıvılaşan bir zemin üzerinde bulunan önüretimli dengeli konsol köprülerin sismik davranışı incelenmiştir. Sıvılaşma, deprem anında zeminde bulunan kum tabakasının çok büyük hareketleri sonucu yapılara zarar veren bir olaydır. Hala araştırmalara konu olan bu konuda, depremden dolayı oluşan yanal kaymalar çeşitli yönetmeliklerde bulunabilir. Yanal yayılmanın atalet ve kinematic etkileri sıvılaşma durumu, sıvılaşmama durumu, kuvvete dayalı methodlar ve deplasmana dayalı methodlar olmak üzere dört farklı yöntemle incelenmiştir. Bu çalışmanın amacı, çeşitli yaklaşımlarla yapıda oluşan etkileri tanımlamaktır. Tek yönlü saha etki analizi ile, sıvılaşmanın spectral ivmelere etkisi hesaplanmıştır. Zemin-kazık etkileşimi için bazı yönetmelikler p-y eğrilerini önermiştir. Ayrıca, dizayn spektrumunun sıvılaşma durumunda kullanabileceği de eklenmiştir. Bu yüzden atalet analizlerinde hem sıvılaşma ve sıvılaşma olmayan Zemin için 2 ayrı hesap yöntemi kullanılmıştır. Zeminin kinematik etkilerinde, yanal yayılma incelenmiştir. Bu amaçla, farklı zemin profilleriyle beraber farklı pik ivmelerle şekil değiştirmeler bulunmuştur. Bu zeminlere ait p-y eğrileri modellenerek üstyapıya olan etkileri tartışılmıştır.Yapı periyodunun atalet analizinde çok önemli olduğu görüşmüştür. Ayakların tasarımında ise sıvılaşmanın gözlemlendiği ivme spektrumları daha kritik olarak gözlemlenmiştir. Deplasman uygulanan kazıklarda, kuvvetlerin daha fazla olduğu görülmüştür. Sıvılaşmanın uzun periyotlu yapılara çok büyük ölçüde etkide bulunduğu görülmüştür. In this thesis, the seismic behavior of a typical segmental precast balanced cantilever bridge over liquefiable soils is investigated. Liquefaction is a phenomenon that is triggered by large movements of the sand layer during earthquakes and cause damage to structures. The subject is still under investigation, approaches for liquefaction induced lateral spreading calculations can be found in the literature. Inertial and kinematic effects of the lateral spreading were studied with a total of four different approaches which are the non-liquefied scenario, liquefied scenario for inertial analysis, force-based method case and displacement-based method for kinematic analysis. The focus of this study is given to identify the changes in the structural response of case study bridge using different approaches. In inertial analysis, liquefaction effect on acceleration response spectrum was estimated via one-dimensional site response modeling. Some specifications have offered p-y curves for soil-pile interaction. Also, they suggest that the design response spectrum can be used in the case of liquefaction. Therefore, the liquefied and non-liquefied configuration was set up in this thesis for inertial analysis of this kind of bridge. In kinematic effects of soil, lateral spreading which is one of the major damaging mechanism of liquefaction also investigated. In this purpose, different soil profiles having different peak ground accelerations, the shear strain of the soil were analyzed. P-y curves belonging to the soil profile had been modeled and their effects on superstructure and infrastructure were discussed. It was observed that the structure period is highly important in considering inertial analysis. Pier seismic design forces are critical in liquefied response-spectrum models than non-liquefied one which is design spectrum. Also, pile forces were more critical in displacement applied lateral spreading. Then other methods, liquefaction effects on the spectrum can significantly alter the structural response for long period structures. 179