Present study tries to simplify seismic resistance design process based on the stability
coefficient (SC) and /or displacement (rotation) limits defined by practicing codes.
To this end, a constant ductility response spectrum, derived for the first story with
total mass acting on it, and known height, in which the P-delta effect and period dependent feature of the SC is exclusively inherent, is used. The mentioned spectrum
plots spectral acceleration, or yield displacement (rotation), versus SC, and hence, is
referred to as the “stability-coefficient-response-spectra”. The notion of the “first storey-single-degree-of-freedom” (FSSDOF) system is presented next. The FSSDOF
is intended to set the minimum necessary lateral stiffness complying with a pre specified ductility level at early stages of design. Moreover, the pendulum model is
used to evaluate effects of the geometric-nonlinearity and vertical-component-of ground-motion (VCGM) on the global-inelastic-response of non-deteriorating
bilinear single-degree-of-freedom (SDOF) systems. Results indicate that both
VCGM and geometric nonlinearity affect the inelastic response, which are significant
for certain combinations of the initial period of vibration, strength reduction factor
and ductility demand. In addition, effect of the VCGM is not limited to near fault
regions. Furthermore, it is shown that the VCGM could cause dynamic instability of
SDOF systems; hence, given the importance of SDOF systems in evaluation of
existing structures, considering the VCGM for collapse assessment is suggested.
ÖZ:
Bu çalışmada depreme dayanıklı yapı tasarımında mevcut depreme dayanıklı yapı
tasarımı yönetmeliklerinde belirtilen ikinci mertebe gösterge değeri (İMGD) ve yer
değiştirme sınırlarını dikkate alarak basit bir yöntemin ortaya konulmasına
çalışılmıştır. Bu doğrultuda belli bir süneklilik değerine bağlı spektrumlar, birinci
kata gelen toplam kütle ve belli bir yükseklik için ikinci mertebe gösterge değerinin
periyoda bağlı özelliği de göz önüne alınarak oluşturulmuş ve kullanılmıştır.
Yukarıda belirtilen spektrum her İMGD değerine karşı gelen spektral ivme veya
akma deplasmanı (şekil değiştirme) çizelgesi olarak sunulmuş ve bu nedenle “İkinci
Mertebe gösterge değeri-etki spektrumu” olarak belirtilmiştir. Bu çalışma
kapsamında “Birinci kat tek serbestlik dereceli” (BKTSD) sistemler ele alınmıştır.
BKTSD sistem önceden belirlenen süneklik oranının korunması için gerekli en düşük
yatay rijitliğin belirlenmesine olanak sağlayarak tasarımın erken evrelerinde
kullanılabilmektedir. Buna ilaveten bozulmayan bilinear elastik olmayan tek
serbestlik dereceli ters sarkaç modelleri geometrik nonlineerlik etkisinin ve deprem
düşey bileşeni (DDB) etkisinin belirlenmesine olanak sağlamaktadır. Sonuçlar DDB
ve geometrik nonlineerlik etkilerinin özellikle bazı başlangıç doğal titreşim
periyoduna, süneklik düzeyine ve davranış katsayısının bileşenlerinde önemli etkiye
sahip olduğu belirlenmiştir. Ayrıca DDB etkisinin sadece yakın faylar tarfından
üretilen depremlerde etkili olmadığı gözlemlenmiştir. Tüm bunlara ilaveten DDB
etkisinin dinamik kararsızlığa neden olabileceği ve bu nedenle tek serbestlik dereceli
olarak modellenen sistemlerin göçme durumlarının belirlenmesinde dikkate alınması
gerektiği önerilmektedir.
