Influence of vertıcal mass ırregularıty on the nonlınear seısmıc behavıor of low-rıse reınforced concrete frame buıldıng
Influence of vertical mass irregularity on the nonlinear seismic behavior of low-rise reinforced concrete frame building
- Tez No: 1005899
- Danışmanlar: ASSISTANT PROFESSOR DR. ERDAL COŞKUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Kültür Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, düşey kütle düzensizliğine sahip düşük katlı betonarme (BA) çerçeve yapıların doğrusal olmayan sismik davranışı, üç boyutlu doğrusal olmayan zaman tanım alanında analiz yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Çalışmanın temel amacı, kütle düzensizliğinin yapı yüksekliği boyunca konumunun, yapısal tepki parametreleri üzerindeki etkisini değerlendirmektir. Bu kapsamda, altı katlı üç farklı yapı modeli oluşturulmuştur. Bunlar, düzgün kütle dağılımına sahip referans model ile kütle düzensizliğinin alt katlarda ve üst katlarda tanımlandığı iki farklı düzensiz modelden oluşmaktadır. Tüm modellerde geometri, malzeme özellikleri ve taşıyıcı sistem özellikleri aynı tutulmuş, böylece yalnızca kütle dağılımının etkisi incelenmiştir. Yapılar, yakın fay etkili, uzun süreli ve yüksek kayma dalgası hızına (yüksek Vs) sahip yer hareketlerini temsil eden iki doğrultuda etkili deprem kayıtları altında analiz edilmiştir. Yapısal performans; tepe yer değiştirmesi, katlar arası ötelenme oranı, kat kesme kuvveti dağılımı ve birinci doğal titreşim periyodu gibi temel parametreler üzerinden değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, kütle düzensizliğinin konumunun yapısal davranış üzerinde belirleyici bir rol oynadığını göstermektedir. Alt katlarda kütle artışı, genel yer değiştirme ve ötelenme dağılımı üzerinde sınırlı etki gösterirken, taban kesme kuvvetinde belirgin artışlara neden olmuştur. Buna karşılık, üst katlarda kütle düzensizliği, ötelenme taleplerinin üst katlara doğru kaymasına ve artık (kalıcı) yer değiştirmelerin artmasına yol açarak daha belirgin doğrusal olmayan davranış ve azalan yeniden merkezlenme kapasitesi ile ilişkilendirilmiştir. Ayrıca, üst katlarda kütle yoğunlaşması, yapının birinci doğal titreşim periyodunu artırarak daha esnek bir davranış sergilemesine neden olmuştur. Sonuç olarak, düşey kütle düzensizliğinin sismik davranış üzerindeki etkisinin yalnızca büyüklüğüne değil, aynı zamanda yapı yüksekliği boyunca konumuna da bağlı olduğu ortaya konmuştur. Bu bulgular, performansa dayalı deprem mühendisliği yaklaşımlarında kütle düzensizliğinin konumunun dikkate alınmasının önemini vurgulamakta olup, düzensiz betonarme yapıların sismik değerlendirme ve tasarımına yönelik daha güvenilir yöntemlerin geliştirilmesine katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This study investigates the nonlinear seismic response of low-rise reinforced concrete (RC) frame building with vertical mass irregularity using three-dimensional nonlinear time-history analysis. The primary objective is to evaluate the influence of the vertical location of mass irregularity on key structural response parameters. To achieve this, three six-story RC building models were developed, consisting of a reference configuration with uniform mass distribution and two irregular configurations with mass concentration introduced at the lower and upper stories, respectively. All models were designed with identical geometry, material properties, and structural characteristics to isolate the effect of mass distribution. The structures were subjected to a set of bidirectional ground motion records representing different seismic characteristics, including near-fault, long-duration, and high shear-wave velocity (high Vs) excitations. The seismic performance of each configuration was assessed in terms of top displacement, inter-story drift ratios, story shear distribution, and fundamental period. The results indicate that the location of mass irregularity plays a critical role in governing structural response. Lower-story mass concentration was found to have a limited effect on global displacement and drift patterns but resulted in increased story shear distribution demand at the base. İn contrast, upper-story mass irregularity significantly altered deformation patterns by shifting drift demand toward higher levels and increasing residual displacements, indicating greater inelastic behavior and reduced re-centering capacity. Additionally, upper-story mass concentration led to an increase in the fundamental period, reflecting a more flexible structural response. The findings demonstrate that vertical mass irregularity does not uniformly affect seismic behavior and that its impact is strongly dependent on its position along the building height. The results highlight the importance of explicitly considering the location of mass irregularity in the performance-based seismic assessment and design of reinforced concrete structures. This study contributes to a better understanding of irregular structural behavior and provides insights that may support the development of improved seismic design and evaluation procedures.
Benzer Tezler
- Asma katlı betonarme binalarda dolgu duvarların sismik performans üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of infill walls on the seismic performance of reinforced concrete buildings with mezzanine floors
MOHAMED HUSSEIN AHMED
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mühendislik BilimleriSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMET ZEKİ ÖZYURT
- Yatay yük taşıyıcı sistemi merkezi çaprazlı çelik çerçevelerden oluşan mevcut bir çelik binanın deprem performansının değerlendirilmesi
Evaluation of seismic performance of an existing steel building with a lateral load-resisting system consisting of concentrically braced steel frames
KADİR YİĞİT ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CÜNEYT VATANSEVER
- Çelik yüksek bir binanın TBDY-2018'e göre tasarımı
Design of a high rise steel building according to TSC-2018
CEYHUN ÇAKMAKLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARLAS ÖZDEN ÇAĞLAYAN
- Kat döşemeleri kompozit, B3 süreksizliğine sahip, karma yüksek yapının deprem etkisinde tasarımı
Under of earthquake effect, design of composite high building that's story floors are composite, has B3 discontinuity
SERPİL BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİ HASGÜR
- Jeofon dizinleri vasıtasıyla sismik yön tespiti
Seismic direction estimation via geophone arrays
ARDA ARAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKGÜL