KİLLİ ZEMİNLERİN SAHAYA ÖZEL DOĞRUSAL OLMAYAN DAVRANIŞ ANALİZİNİN TBDY (2018) İLE KARŞILAŞTIRILMASI

Ersin Güler; Kamil Bekir Afacan

doi:10.17482/uumfd.962459

Research Article

KİLLİ ZEMİNLERİN SAHAYA ÖZEL DOĞRUSAL OLMAYAN DAVRANIŞ ANALİZİNİN TBDY (2018) İLE KARŞILAŞTIRILMASI

Year 2021, Volume: 26 Issue: 3, 1047 - 1062, 31.12.2021

Ersin Güler Kamil Bekir Afacan

https://doi.org/10.17482/uumfd.962459

Abstract

Deprem bölgelerinde yer alan zeminlerin dinamik yükler altında göstereceği davranış büyük önem taşımaktadır. Deprem anında ana kayadan yüzeye doğru hareket eden dalgalar bulundukları zemin koşullarından etkilenerek değişim göstermektedir. Bu nedenle deprem dalgalarının frekansı ve genliğinde değişimler meydana gelmekte, bazen sönümlemeye uğramakta bazen de büyütme etkisi ile karşılaşmaktadır. Yapıların deprem anında karşılaşacağı ivmelerin önceden belirlenmesi ile deprem bölgelerinde güvenli yapıların yapılması sağlanmaktadır. Yapıların dinamik yükler altında tasarımı için depremin zemin yüzeyindeki özelliklerinin ve buna karşılık zeminin dinamik davranışlarının bilinmesi büyük önem arz etmektedir. Sahaya özel yapılan zemin büyütme analizlerinde bölgenin faylanma yapısının araştırılması gerekmektedir. Bu çalışma, aktif bir deprem bölgesi olan Afyonkarahisar ilinde yapılmıştır. Bölgede yapılan sondaj çalışması sonrasında bölgenin depremselliği göz önüne alınarak on bir adet deprem ivme kayıtları seçilmiş ve Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018)’e göre sahaya özel ölçeklendirilerek tek boyutlu doğrusal olmayan zemin büyütme analizleri yapılmıştır. Analizlerde DeepSoil programı kullanılarak yüzey tepkisi hesaplanmış ve TBDY 2018’in bölgeye ait önerdiği tepki spektrumları elde edilerek performansı incelenmiştir. Analiz sonuçlarına göre yerel zemin koşullarının yüzey davranışını etkilediği, doğrusal olmayan analizlerde tasarım yönetmeliğinin plato bölgesinin genel olarak belirlenmiş olsa da yüksek periyotlarda sahaya özel analizlerle örtüşmediği görülmüştür.

Keywords

TBDY 2018, Sahaya Özel Analiz, Lineer Olmayan Analiz, Zemin Davranışı.

References

1. Aksoylu, C., Arslan, M.K. (2021) 2007 ve 2019 Deprem Yönetmeliklerinde Betonarme Binalar İçin Yer Alan Farklı Deprem Kuvveti Hesaplama Yöntemlerinin Karşılaştırılmalı Olarak İrdelenmesi. Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi. Cilt:13 Sayı:2 359-374.
2. Alielahi, H., Adampira, M. (2016) Seismic effects of two-dimensional subsurface cavity on the ground motion by BEM: Amplification patterns and engineering applications. Int J Civ Eng. Vol:14. 233–251. DOI:10.1007/s40999-016-0020-7.
3. Ansal, A., Tönük, G., Kurtuluş, A. (2011) Zemin Büyütme Analizleri ve Sahaya Özel Tasarım Depremi Özelliklerinin Belirlenmesi. 1. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı:1–8.
4. Arslan, G., Borekci, M., Sahin, B., Denizer, MI, Duman, KS. (2018) Performance Evaluation of In-Plan Irregular RC Frame Buildings Based on Turkish Seismic Code. Int J Civ Eng. Vol: 16. 323–333. DOI:10.1007/s40999-016-0131-1.
5. Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü. http://www.koeri.boun.edu.tr/new/
6. Darendeli, M.B. (2001) Development of A New Family of Normalized Modulus Reduction and Material Damping Curves. Doktora Tezi. The University of Texas at Austin
7. Demir, A., Çiftçioğlu, A.Ö., Başarı, E., Doğan, E., Nohutcu, H., Bozkurt, M.B., Erdem, R.T., Altıok, T.Y. (2020) İzmir (Seferihisar-Sisam) Depreminin Sismik Karakteristiği ve Meydana Gelen Yapısal Hasarların İncelenmesi. Teknik Rapor. Manisa Celal Bayar Üniversitesi İnşaat Mühendisliği.
8. Ebrahimi Motlagh, HR., Rahai, A. (2017) Dynamic Response of a Continuous-Deck Bridge with Different Skew Degrees to Near-Field Ground Motions. Int J Civ Eng. Vol:15. 715–725. DOI:10.1007/s40999-017-0169-8.
9. Emre, Ö., Duman, T.Y., Özalp, S., Olgun, Ş., Elmacı, H., (2011) 1:250.000 Ölçekli Türkiye Diri Fay Haritası Serisi, Afyon (NJ 36-5) Paftası, Seri No:16 Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara-Türkiye
10. Fahjan, YM. (2008) Türkiye Deprem Yönetmeliǧi (DBYBHY, 2007) tasarım ivme spektrumuna uygun gerçek deprem kayıtlarının seçilmesi ve ölçeklenmesi (In Turkish). Teknik Dergi/Technical J Turkish Chamb Civ Eng. Vol:19, Issue: 93. 4423–4444.
11. Güler, E., Afacan, K.B. (2019) Yeni Deprem Yönetmeliği Performansının Zemin Büyütme Analizi ile Belirlenmesi. 5. International Conference on Earthquake Engineering and Seismology.
12. Habibi, A., Jami, E. (2017) Correlation between Ground Motion Parameters and Target Displacement of Steel Structures. Int J Civ Eng. Vol: 15, 163–174. DOI:10.1007/s40999-016-0084-4
13. Hashash, Y. M. A., Musgrove, M. I., Harmon, J. A., Groholski, D., Phillips, C. A. & Park, D. (2016) DEEPSOIL V6.1, User Manual. Urbana, IL, Board of Trustees of University of Illinois at Urbana-Champaign.
14. Horri, K., Mousavi, M. (2019) Modeling and Studying The Impact of Soil Plasticity on The Site Amplification Factor in Ground Motion Prediction Equations. Journal of Seismology. Vol: 23. 1179–1200. DOI:10.1007/s10950-019-09871-w
15. Kaptan, K., Tezcan, S. (2012) Deprem Dalgalarının Zemin Büyütmesi Üzerine Örnekler. Türk Bilim Araştırma Vakfı. TUBAV Bilim Dergisi. V:5 S:4 17-32.
16. Kramer, S.L. (1996) Geotechnical Earthquake Engineering, Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, U.S.A.
17. Koçer, M., Nakipoğlu, A., Öztürk, B., Al-Hagri, M.G., Arslan, M.H. (2018) Deprem Kuvvetine Esas Spektral İvme Değerlerinin TBDY 2018 ve TDY 2007’ye Göre Karşılaştırılması. Selçuk Üniv.-Teknik Dergisi. Vol: 17. 43-58.
18. Liu, L., Dobry, R. (1997) Seismic response of shallow foundation on liquefiable sand. J Geotech Eng. Vol: 123. 557–566. DOI:10.1061/(asce)10900241(1997)123:6(557)
19. Mc Clusky, S., Balassanian, S., Barka, A., Demir, C., ERgintav, S., Georgiev, I., Gürkan, O., Hamburger, M., Hurst, K., Kahle, H., Kastens, K., Nadariya, M., Ouzounis, A., Paradissis, D., Peter, Y., Prilepin, M., Reilinger, R., Şanlı, I., Seeger, H., Tealeb, A., Toksöz, M.N., and Veis, G., (2000). GPS constraints on plate kinematics and dynamics in the Eastern Mediterrenean and Caucasus, J.Geophys. Res., 105, 5695-5719.
20. Rodrigues, H., Furtado, A., Vila-Pouca, N., Varum, H., Barbosa, AR. (2018) Seismic Assessment of a School Building in Nepal and Analysis of Retrofitting Solutions. Int J Civ Eng. Vol: 16. 1573–1589. DOI:10.1007/s40999-018-0297-9.
21. Özdemir, Z., Fahjan, YM. (2007) Comparison of Time and Frequency Domain Scaling of Real Accelerograms to Match Earthquake Design Spectra. Sixth Natl Conf Earthq Eng. 435–446.
22. TBDY, (2018). Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Ankara.
23. Toksoz MN, Reilinger RE, Doll G, Barka AA. (1999) Izmit (Turkey) Earthquake of 17 August 1999: Preliminary Report.70 p.
24. Uzel, T., Eren, K., Gülal, E., Dindar, A.A., Tiryakioğlu, İ., Yılmaz, H. (2011) Tusaga Aktif (CorsTr) Verileri ile Tektonik Plaka Hareketlerinin İzlenmesi. TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası. 13. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı. 18-22 Nisan 2011. Ankara.
25. Vahdani, R., Gerami, M., Vaseghi-Nia, MA. (2019) The Spectra of Relative Input Energy per Unit Mass of Structure for Iranian Earthquakes. Int J Civ Eng. Vol: 17, 1183–1199. DOI:10.1007/s40999-018-0377-x.

Comparison of the Nonlinear Site Response Analysis of Clayey Soils with Turkish Earthquake Building Code (2018)

Year 2021, Volume: 26 Issue: 3, 1047 - 1062, 31.12.2021

Ersin Güler Kamil Bekir Afacan

https://doi.org/10.17482/uumfd.962459

Abstract

The behavior of soils under dynamic loads is of great importance. Waves moving from the bedrock towards the surface during an earthquake change by the ground conditions in which they are located. For this reason, variations in the frequency and amplitude of earthquake waves occur, sometimes they are subjected to damping and sometimes they encounter to an amplification effect. By determining the accelerations that the structures will be exposed to during an earthquake, it is ensured that safe structures are built in earthquake zones. For the design of structures under dynamic loads, it is of great importance to know the characteristics of the earthquake on the ground surface along with the dynamic behavior of the soil. The faulting structure of the region should be investigated in the field-specific soil amplification analysis. This study was carried out in Afyonkarahisar province, which is located in an active earthquake zone. After the drilling work carried out in the region, eleven earthquake acceleration records were selected considering the seismicity of the region and one-dimensional non-linear soil amplification analyses were performed by scaling site-specific according to the Turkish Building Earthquake Code (TEC 2018). In the analyses, the surface response was calculated using the DeepSoil program, and its performance was examined by obtaining the response spectra proposed by TBDY 2018 for the region. According to the results of the analysis, it was determined that local soil conditions affected the surface behavior. Although the plateau region of the design regulation was generally matched by the non-linear analyses, it remained on the unsafe side for the long periods.

Keywords

TBEC 2018, Site specific analysis, Non-linear analysis, Soil behavior.

References

1. Aksoylu, C., Arslan, M.K. (2021) 2007 ve 2019 Deprem Yönetmeliklerinde Betonarme Binalar İçin Yer Alan Farklı Deprem Kuvveti Hesaplama Yöntemlerinin Karşılaştırılmalı Olarak İrdelenmesi. Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi. Cilt:13 Sayı:2 359-374.
2. Alielahi, H., Adampira, M. (2016) Seismic effects of two-dimensional subsurface cavity on the ground motion by BEM: Amplification patterns and engineering applications. Int J Civ Eng. Vol:14. 233–251. DOI:10.1007/s40999-016-0020-7.
3. Ansal, A., Tönük, G., Kurtuluş, A. (2011) Zemin Büyütme Analizleri ve Sahaya Özel Tasarım Depremi Özelliklerinin Belirlenmesi. 1. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı:1–8.
4. Arslan, G., Borekci, M., Sahin, B., Denizer, MI, Duman, KS. (2018) Performance Evaluation of In-Plan Irregular RC Frame Buildings Based on Turkish Seismic Code. Int J Civ Eng. Vol: 16. 323–333. DOI:10.1007/s40999-016-0131-1.
5. Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü. http://www.koeri.boun.edu.tr/new/
6. Darendeli, M.B. (2001) Development of A New Family of Normalized Modulus Reduction and Material Damping Curves. Doktora Tezi. The University of Texas at Austin
7. Demir, A., Çiftçioğlu, A.Ö., Başarı, E., Doğan, E., Nohutcu, H., Bozkurt, M.B., Erdem, R.T., Altıok, T.Y. (2020) İzmir (Seferihisar-Sisam) Depreminin Sismik Karakteristiği ve Meydana Gelen Yapısal Hasarların İncelenmesi. Teknik Rapor. Manisa Celal Bayar Üniversitesi İnşaat Mühendisliği.
8. Ebrahimi Motlagh, HR., Rahai, A. (2017) Dynamic Response of a Continuous-Deck Bridge with Different Skew Degrees to Near-Field Ground Motions. Int J Civ Eng. Vol:15. 715–725. DOI:10.1007/s40999-017-0169-8.
9. Emre, Ö., Duman, T.Y., Özalp, S., Olgun, Ş., Elmacı, H., (2011) 1:250.000 Ölçekli Türkiye Diri Fay Haritası Serisi, Afyon (NJ 36-5) Paftası, Seri No:16 Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara-Türkiye
10. Fahjan, YM. (2008) Türkiye Deprem Yönetmeliǧi (DBYBHY, 2007) tasarım ivme spektrumuna uygun gerçek deprem kayıtlarının seçilmesi ve ölçeklenmesi (In Turkish). Teknik Dergi/Technical J Turkish Chamb Civ Eng. Vol:19, Issue: 93. 4423–4444.
11. Güler, E., Afacan, K.B. (2019) Yeni Deprem Yönetmeliği Performansının Zemin Büyütme Analizi ile Belirlenmesi. 5. International Conference on Earthquake Engineering and Seismology.
12. Habibi, A., Jami, E. (2017) Correlation between Ground Motion Parameters and Target Displacement of Steel Structures. Int J Civ Eng. Vol: 15, 163–174. DOI:10.1007/s40999-016-0084-4
13. Hashash, Y. M. A., Musgrove, M. I., Harmon, J. A., Groholski, D., Phillips, C. A. & Park, D. (2016) DEEPSOIL V6.1, User Manual. Urbana, IL, Board of Trustees of University of Illinois at Urbana-Champaign.
14. Horri, K., Mousavi, M. (2019) Modeling and Studying The Impact of Soil Plasticity on The Site Amplification Factor in Ground Motion Prediction Equations. Journal of Seismology. Vol: 23. 1179–1200. DOI:10.1007/s10950-019-09871-w
15. Kaptan, K., Tezcan, S. (2012) Deprem Dalgalarının Zemin Büyütmesi Üzerine Örnekler. Türk Bilim Araştırma Vakfı. TUBAV Bilim Dergisi. V:5 S:4 17-32.
16. Kramer, S.L. (1996) Geotechnical Earthquake Engineering, Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, U.S.A.
17. Koçer, M., Nakipoğlu, A., Öztürk, B., Al-Hagri, M.G., Arslan, M.H. (2018) Deprem Kuvvetine Esas Spektral İvme Değerlerinin TBDY 2018 ve TDY 2007’ye Göre Karşılaştırılması. Selçuk Üniv.-Teknik Dergisi. Vol: 17. 43-58.
18. Liu, L., Dobry, R. (1997) Seismic response of shallow foundation on liquefiable sand. J Geotech Eng. Vol: 123. 557–566. DOI:10.1061/(asce)10900241(1997)123:6(557)
19. Mc Clusky, S., Balassanian, S., Barka, A., Demir, C., ERgintav, S., Georgiev, I., Gürkan, O., Hamburger, M., Hurst, K., Kahle, H., Kastens, K., Nadariya, M., Ouzounis, A., Paradissis, D., Peter, Y., Prilepin, M., Reilinger, R., Şanlı, I., Seeger, H., Tealeb, A., Toksöz, M.N., and Veis, G., (2000). GPS constraints on plate kinematics and dynamics in the Eastern Mediterrenean and Caucasus, J.Geophys. Res., 105, 5695-5719.
20. Rodrigues, H., Furtado, A., Vila-Pouca, N., Varum, H., Barbosa, AR. (2018) Seismic Assessment of a School Building in Nepal and Analysis of Retrofitting Solutions. Int J Civ Eng. Vol: 16. 1573–1589. DOI:10.1007/s40999-018-0297-9.
21. Özdemir, Z., Fahjan, YM. (2007) Comparison of Time and Frequency Domain Scaling of Real Accelerograms to Match Earthquake Design Spectra. Sixth Natl Conf Earthq Eng. 435–446.
22. TBDY, (2018). Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Ankara.
23. Toksoz MN, Reilinger RE, Doll G, Barka AA. (1999) Izmit (Turkey) Earthquake of 17 August 1999: Preliminary Report.70 p.
24. Uzel, T., Eren, K., Gülal, E., Dindar, A.A., Tiryakioğlu, İ., Yılmaz, H. (2011) Tusaga Aktif (CorsTr) Verileri ile Tektonik Plaka Hareketlerinin İzlenmesi. TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası. 13. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı. 18-22 Nisan 2011. Ankara.
25. Vahdani, R., Gerami, M., Vaseghi-Nia, MA. (2019) The Spectra of Relative Input Energy per Unit Mass of Structure for Iranian Earthquakes. Int J Civ Eng. Vol: 17, 1183–1199. DOI:10.1007/s40999-018-0377-x.

There are 25 citations in total.

Details

Primary Language	Turkish
Subjects	Civil Engineering
Journal Section	Research Articles
Authors	Ersin Güler 0000-0002-5679-8838 Kamil Bekir Afacan 0000-0002-3667-4432
Publication Date	December 31, 2021
Submission Date	July 4, 2021
Acceptance Date	October 13, 2021
Published in Issue	Year 2021 Volume: 26 Issue: 3

Cite

APA	Güler, E., & Afacan, K. B. (2021). KİLLİ ZEMİNLERİN SAHAYA ÖZEL DOĞRUSAL OLMAYAN DAVRANIŞ ANALİZİNİN TBDY (2018) İLE KARŞILAŞTIRILMASI. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 26(3), 1047-1062. https://doi.org/10.17482/uumfd.962459
AMA	Güler E, Afacan KB. KİLLİ ZEMİNLERİN SAHAYA ÖZEL DOĞRUSAL OLMAYAN DAVRANIŞ ANALİZİNİN TBDY (2018) İLE KARŞILAŞTIRILMASI. UUJFE. December 2021;26(3):1047-1062. doi:10.17482/uumfd.962459
Chicago	Güler, Ersin, and Kamil Bekir Afacan. “KİLLİ ZEMİNLERİN SAHAYA ÖZEL DOĞRUSAL OLMAYAN DAVRANIŞ ANALİZİNİN TBDY (2018) İLE KARŞILAŞTIRILMASI”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 26, no. 3 (December 2021): 1047-62. https://doi.org/10.17482/uumfd.962459.
EndNote	Güler E, Afacan KB (December 1, 2021) KİLLİ ZEMİNLERİN SAHAYA ÖZEL DOĞRUSAL OLMAYAN DAVRANIŞ ANALİZİNİN TBDY (2018) İLE KARŞILAŞTIRILMASI. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 26 3 1047–1062.
IEEE	E. Güler and K. B. Afacan, “KİLLİ ZEMİNLERİN SAHAYA ÖZEL DOĞRUSAL OLMAYAN DAVRANIŞ ANALİZİNİN TBDY (2018) İLE KARŞILAŞTIRILMASI”, UUJFE, vol. 26, no. 3, pp. 1047–1062, 2021, doi: 10.17482/uumfd.962459.
ISNAD	Güler, Ersin - Afacan, Kamil Bekir. “KİLLİ ZEMİNLERİN SAHAYA ÖZEL DOĞRUSAL OLMAYAN DAVRANIŞ ANALİZİNİN TBDY (2018) İLE KARŞILAŞTIRILMASI”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 26/3 (December 2021), 1047-1062. https://doi.org/10.17482/uumfd.962459.
JAMA	Güler E, Afacan KB. KİLLİ ZEMİNLERİN SAHAYA ÖZEL DOĞRUSAL OLMAYAN DAVRANIŞ ANALİZİNİN TBDY (2018) İLE KARŞILAŞTIRILMASI. UUJFE. 2021;26:1047–1062.
MLA	Güler, Ersin and Kamil Bekir Afacan. “KİLLİ ZEMİNLERİN SAHAYA ÖZEL DOĞRUSAL OLMAYAN DAVRANIŞ ANALİZİNİN TBDY (2018) İLE KARŞILAŞTIRILMASI”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol. 26, no. 3, 2021, pp. 1047-62, doi:10.17482/uumfd.962459.
Vancouver	Güler E, Afacan KB. KİLLİ ZEMİNLERİN SAHAYA ÖZEL DOĞRUSAL OLMAYAN DAVRANIŞ ANALİZİNİN TBDY (2018) İLE KARŞILAŞTIRILMASI. UUJFE. 2021;26(3):1047-62.

Article Files

Full Text

Announcements:

30.03.2021-Beginning with our April 2021 (26/1) issue, in accordance with the new criteria of TR-Dizin, the Declaration of Conflict of Interest and the Declaration of Author Contribution forms fulfilled and signed by all authors are required as well as the Copyright form during the initial submission of the manuscript. Furthermore two new sections, i.e. ‘Conflict of Interest’ and ‘Author Contribution’, should be added to the manuscript. Links of those forms that should be submitted with the initial manuscript can be found in our 'Author Guidelines' and 'Submission Procedure' pages. The manuscript template is also updated. For articles reviewed and accepted for publication in our 2021 and ongoing issues and for articles currently under review process, those forms should also be fulfilled, signed and uploaded to the system by authors.