Kinematik yapı-zemin etkileşiminin yapısal tepki üzerindeki etkisi

Zemin-Yapı Etkileşimi (ZYE), serbest saha hareketini önemli ölçüde değiştirebilen ve bu nedenle özellikle yumuşak/zayıf zeminler üzerine inşaa edilmiş yapıların tasarımında dikkate alınması gereken bir olgudur. ZYE, yapıların dinamik analizine, temel empedans fonksiyonları aracılığıyla entegre edilebilir. Bu fonksiyonlar, temel seviyesinde uygulanan birim kuvvetler ve/veya momentler açısından zemin-temel sisteminin deplasmanlarını ve/veya rotasyonlarını belirler. Empedans fonksiyonları frekansa bağlı olduğundan, zaman tanım alanına dayalı mevcut ticari sonlu eleman yazılımları, bunları uygulamakta zorluklarla karşılaşmaktadır. Bu çalışma, geometrileri, derinliği ve etrafını çevreleyen zemini göz önünde bulundurularak seçilen 2 adet temel sistemine ait frekansa bağlı temel empedans fonksiyonları için ayrık zamanlı filtrelerin tasarımını sunmaktadır. Zamana bağlı filtreler, en küçük kareler yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen filtreler ile frekansa bağlı filtreler arasındaki korelasyon R-kare değerleri ile kontrol edilmiştir. Önerilen prosedür, temel empedans fonksiyonlarının serbest saha hareketlerini zemin-temel sisteminin hareketine dönüştürebilen filtreler olarak hareket ettiği, yapıların zaman alanındaki dinamik analizine ZYE'yi kolayca entegre etmenin bir yolunu sunmaktadır. Örnek temel uygulamaları, farklı frekans içeriğine sahip yer hareketlerinin ZYE üzerindeki etkisini de vurgulamaktadır. Sonuçlar, ZYE'nin hem tepki spektrumları hem de yapısal tepki üzerindeki etkilerini göstermektedir. Zemin-temel sisteminin hareketi, 5 katlı bir bina modeline uygulanmış ve analiz edilen binanın performansı, SAP2000 yapısal analiz ve tasarım programı kullanılarak kat deplasmanları, katlar arası ötelenmeler, tepe yer değiştirmesi, ve taban kesmeleri açısından incelenmiştir. Aynı analiz, serbest saha hareketi altında da yapılıp sonuçlar karşılaştırılmıştır.