Maksimum yer ivmesinin eşdeğer doğrusal ve doğrusal olmayan zemin davranış analizleri üzerindeki etkisi

Zemin davranış analizleri yapının maruz kalacağı etkileri anlamak için önemli bir araç olmasının yanı sıra yapı-zemin etkileşimi analizlerinin önemli bir aşamasını temsil etmektedir. Öte yandan zeminin doğrusal olmayan davranışını temsil etmek için önerilen eşdeğer doğrusal yöntem literatürde sıklıkla kullanılmaktadır. Bu yöntem doğrusal olmayan zemin davranışını ardışık doğrusal analizler yardımıyla temsil etmeye çalışan pratik bir yaklaşımdır. Bu çalışmada maksimum yer ivmesinin eşdeğer doğrusal ve doğrusal olmayan analiz üzerindeki etkinliği 1-boyutlu zemin davranış analizleri üzerinden araştırılmaktadır. Bu vesileyle oluşturulan 30m derinliğinde homojen killi zemin tabakası farklı genliklere ölçeklenerek elde edilen kayıtlara maruz bırakılarak eşdeğer doğrusal ve doğrusal olmayan analizler gerçekleştirilmiştir. Analizlerde model tabanı rijit kabul edilmiştir. Zeminin kayma modülü ve sönüm davranışının kayma birim şekildeğiştirmeyle değişimi için literatürde yaygın bir şekilde kullanılan deneysel çalışma dikkate alınmıştır. Bu ilişkiler programda mevcut olan bir eğri uydurma aracı sayesinde kalibre edilmiştir. Gerçekleştirilen analizler sonucunda eşdeğer doğrusal analizlerin doğrusal olmayan davranışı belirli yer ivmesi değerine kadar temsil edebildiği, 0.25-0.50g aralığında eşdeğer doğrusal davranışın doğrusal olmayan davranıştan sapmaya başladığı ortaya çıkmıştır. Ayrıca büyük yer ivmesi genliklerinde eşdeğer doğrusal analizlerde elde edilen kayma gerilmesi değerinde doğrusal olmayan analizlere göre daha büyük tepkiler gözlenmiştir.

Site response analyses are not only a crucial tool for understanding the effects that a structure will be subjected to but also represent a significant stage in the analysis of soil-structure interaction. On the other hand, the proposed equivalent linear method for representing the nonlinear behavior of soil is frequently utilized in literature. This method offers a practical approach that attempts to represent nonlinear soil behavior through successive linear analyses. In this study, the effectiveness of peak ground acceleration on equivalent linear and nonlinear analyses is investigated through one-dimensional site response analyses. A homogeneous clay layer, 30 meters deep, was subjected to scaled records of varying amplitudes to perform both equivalent linear and nonlinear analyses. In these analyses, the model base was assumed to be rigid. The variation of the soil's shear modulus and damping behavior with shear strain was considered based on widely used experimental studies in the literature. These relationships were calibrated using a curve-fitting tool available in the program. The results of the analyses revealed that equivalent linear analyses could represent nonlinear behavior up to a certain ground acceleration value, with deviations from nonlinear behavior beginning to emerge within the 0.25-0.50g range. Additionally, at higher ground acceleration amplitudes, it was observed that the shear stress values obtained from equivalent linear analyses were greater compared to those from nonlinear analyses.