Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri

Akbas, Bulent; Doğru, Selçuk

doi:10.17341/gazimmfd.467172

Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri

Selçuk DOĞRU, (İstanbul Okan Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, İstanbul, Türkiye)

Bülent AKBAŞ (Gabze Teknik Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Kocaeli, Türkiye)

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

5 0

Yıl: 2020 Cilt: 35 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 1111 - 1128 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.467172 İndeks Tarihi: 12-01-2021

Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri

Öz:

Bir yapının, kuvvetli yer hareketlerine maruz kalması durumunda elastik ötesi davranış göstermesi beklenir.Yapının doğrusal olmayan sismik davranışını değerlendirmek için en güvenli yöntemlerinden biri enerjiesaslı yaklaşımı kullanmaktır. Enerji esaslı tasarım, yapıya giren enerji ile yapının enerji tüketmekapasitesinin dengesi olarak ifade edilebilir. Enerji esaslı çalışmalar daha çok tek serbestlik dereceli sistemlerüzerine uygulanmıştır. Gerçek yapılar için, çok serbestlik dereceli sistemlerde, enerjinin ve enerjiye bağlıparametrelerin performans esaslı yaklaşımlara göre incelenmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmanınamacı performans esaslı tasarım çerçevesinde enerji esaslı yaklaşıma göre çok serbestlik dereceli (ÇSD)sistemlerdeki farklı yükseklik-açıklık konfigürasyonuna sahip süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelikçerçevelerin sismik enerji istemlerinin belirlenmesidir. Az, orta ve çok katlı çelik çerçevelerden oluşansistemler doğrusal analiz ve zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz hesap yöntemleri kullanılarakincelenmiştir. Analiz sonuçları değerlendirilerek doğrusal olmayan histeretik enerji dağılımı ve toplam enerjigirişi ve histeretik enerji talep spektrumları elde edilmiştir. Yapıya giren toplam enerjinin ve histeretikenerjinin sabit bir değer olmadığı ve deprem yer hareketi ile yapısal özelliklere göre değiştiği görülmüştür.

Anahtar Kelime:

Seismic energy demands of steel special moment frames

Öz:

It is known that a structure is expected to behave nonlinearly when subject to strong ground motions. For evaluating the nonlinear seismic response of the structural system, one of the most reliable ways is to use energy based approach. Energy based design can be expressed as the balance of energy input and the energy dissipation capacity of the structure. Energy based studies have been usually done for single degree of freedom systems. Studies are needed for real structures in multi degree of freedom systems (MDOFs) in framework of the energy based design methodology. The aim of this paper is to determine seismic energy demands in steel special moment frames that have various height levels and span lengths for the evaluation of energy-based approach in the framework of performance-based design. Low, medium and high-rise steel special moment frames are examined using linear and nonlinear dynamic time history analyses. The results are evaluated to obtain inelastic hysteretic energy distribution and energy demand spectrum.It is shown that total input energy and total hysteretic energy is not a constant value and depends on the properties of the structure and ground motion properties.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Akbaş, B. and Shen, J., Earthquake-Resistant Design and Energy Concepts, Technical Journal, Turkish Chamber of Civil Engineers, 14, 2, 2877-2901, 2003.
2. Fajfar P and Vidic T. Consistent Inelastic Design Spectra: Hysteretic and Input Energy. Journal of Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 23, 523-537, 1994.
3. Shen J, and Akbas B. Seismic Energy Demand in Steel Moment Frames. Journal of Earthquake Engineering, 3 (4), 519-559, 1999.
4. Dogru S., Aksar B., Akbas B., Shen J., Doran B. MultiLevel Seismic Energy Demands In Steel Moment Frames. Eighth National Conference on Earthquake Engineering, Istanbul Technical University, May 11-14, 2015.
5. Chopra A.K. Dynamics of Structures. Theory and Applications to Earthquake Engineering. Prentice-Hall, Inc., New Jersey, 2010.
6. Housner GW. Limit Design of Structures to Resist Earthquakes. In Proceedings of the First World Conference on Earthquake Engineering, Berkeley, California, 5-1-5-13, 1956.
7. Akiyama H. Earthquake-Resistant Limit-State Design for Buildings. University of Tokyo Press, 1985.
8. Akbas B, Shen J, and Hao H. Energy approach in performance-based seismic design of steel moment resisting frames for basic safety objective. The Structural Design of Tall Buildings, 10, 193-217, 2001.
9. Choi, H. and Kim, J. Energy-based Seismic Design of Buckling-Retrained Braced Frames using Hysteretic Energy Spectrum. Engineering Structures, 28 (2), 304- 311, 2006.
10. Bojorquez, E., Ruiz, S., Teran-Gilmore, A. Reliabilitybased Evaluation of Steel Structures using Energy Concepts. Engineering Structures, 30 (6),.1745-1759, 2008.
11. Gong ,Y., Xue Y., Xu,L., Grierson, Donald E. Energybased design optimization of steel building frameworks using nonlinear response history analysis. Journal of Constructional Steel Research, 68 (1), 43-50, January 2012.
12. Paolacci, F. An Energy-based Design for Seismic Resistant Structures with Viscoelastic Dampers., Earthquake and Structures, 4 (2), 219-239, 2013.
13. Dogru, S., Aksar, B.,Akbas, B., Shen, J., Seker, O., Wen, R. Seismic Energy Demands in Steel Moment Frames. Applied Mechanics and Materials, 847, 210- 221, 2016.
14. Dogru, S., Aksar, B., Akbas, B., Shen, J. Parametric Study on Energy Demands for Special Steel Concentrically Braced Frames. Steel and Composite Structures, 24 (2), June 2017.
15. Doğru, S., Akşar, B., Akbaş, B., Shen, J., Doran, B. Seismic Energy Demands of Inverted V-Braced Frames. In: Kasimzade A., Şafak E., Ventura C., Naeim F., Mukai Y. (eds) Seismic Isolation, Structural Health Monitoring, and Performance Based Seismic Design in Earthquake Engineering. Springer, Cham; 2019.
16. Akşar B, Doğru S, Akbaş B., Amplified seismic loads in steel moment frames under strong ground motion, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 33 (2), 439-454, 2018.
17. Hou.H., Qu,B. Duration effect of spectrally matched ground motions on seismic demands of elastic perfectly plastic SDOFS. Engineering Structures, 90, 48-60, 2015.
18. ASCE 7-10. Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. American Society of Civil Engineers, Reston, VA., 2010
19. AISC 341-10. Seismic Provisions for Steel Structural Buildings. American Institute of Steel Construction. American Institute of Steel Construction. Chicago, IL, 2010.
20. AISC 360-10. Specification for Structural Steel Buildings. American Institute of Steel Construction., American Institute of Steel Construction. Chicago, IL, 2010.
21. AISC 358-10. Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications., American Institute of Steel Construction. Chicago, IL, 2010.
22. PEERDatabase, Peer.berkeley.edu/peer_ground_ motion_database. Pacific Earthquake Engineering Research Center, 325 Davis Hall, University of California, Berkeley.
23. PERFORM-3D. Nonlinear Analysis and Performance Assessment for 3D Structures,Version5, 2011.

APA	Doğru S, Akbas B (2020). Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri. , 1111 - 1128. 10.17341/gazimmfd.467172
Chicago	Doğru Selçuk,Akbas Bulent Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri. (2020): 1111 - 1128. 10.17341/gazimmfd.467172
MLA	Doğru Selçuk,Akbas Bulent Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri. , 2020, ss.1111 - 1128. 10.17341/gazimmfd.467172
AMA	Doğru S,Akbas B Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri. . 2020; 1111 - 1128. 10.17341/gazimmfd.467172
Vancouver	Doğru S,Akbas B Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri. . 2020; 1111 - 1128. 10.17341/gazimmfd.467172
IEEE	Doğru S,Akbas B "Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri." , ss.1111 - 1128, 2020. 10.17341/gazimmfd.467172
ISNAD	Doğru, Selçuk - Akbas, Bulent. "Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri". (2020), 1111-1128. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.467172

APA	Doğru S, Akbas B (2020). Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(3), 1111 - 1128. 10.17341/gazimmfd.467172
Chicago	Doğru Selçuk,Akbas Bulent Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35, no.3 (2020): 1111 - 1128. 10.17341/gazimmfd.467172
MLA	Doğru Selçuk,Akbas Bulent Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.35, no.3, 2020, ss.1111 - 1128. 10.17341/gazimmfd.467172
AMA	Doğru S,Akbas B Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2020; 35(3): 1111 - 1128. 10.17341/gazimmfd.467172
Vancouver	Doğru S,Akbas B Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2020; 35(3): 1111 - 1128. 10.17341/gazimmfd.467172
IEEE	Doğru S,Akbas B "Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35, ss.1111 - 1128, 2020. 10.17341/gazimmfd.467172
ISNAD	Doğru, Selçuk - Akbas, Bulent. "Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçevelerin sismik enerji istemleri". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35/3 (2020), 1111-1128. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.467172