Investigation of the Effects of Superstructure Damping Ratio on Buildings with Lead Rubber Bearings under Earthquake Effect

Abstract

Kurşun çekirdekli elastomer (KÇE) yalıtım birimleri yüksek enerji sönümleme kapasiteleri nedeniyle en çok kullanılan sismik yalıtım birimleri arasında yer almaktadır. Bununla birlikte, yapılan deneysel çalışmalar; kurşun çekirdekte tersinir yükler altında meydana gelen sıcaklık artışının, kurşunun akma dayanımını düşürerek karakteristik dayanımda azalmaya yol açtığını ve bu etkiyi dikkate almanın önemli olduğunu ortaya koymaktadır. Sismik yalıtımlı binalarda yalıtım sisteminin yanı sıra, üstyapı da kendi iç sönümü sayesinde bir dereceye kadar enerji sönümleme özelliğine sahiptir. Ancak, bu yapıların tasarımlarında ve bu tür yapıları ele alan araştırma çalışmalarında üstyapı için farklı sönüm oranlarının kullanıldığı görülmektedir. Bu çalışmada, üstyapı sönümünün, (i) taban ankastre betonarme binalara benzer şekilde % 5 alınması, (ii) % 2 gibi daha küçük bir değer alınması ya da (iii) tamamen ihmal edilmesi durumunda sismik yalıtımlı binaların kurşun çekirdek ısınmasına bağlı davranışlarının değişimi incelenmiştir. Sismik yalıtımlı betonarme bir bina, OpenSees programında, kurşun çekirdek ısınmasının dayanım üzerindeki etkisi göz önünde bulundurularak modellenmiş ve zaman tanım alanında yapılan doğrusal olmayan analizlerden elde edilen kat ivmeleri, kurşun çekirdekteki sıcaklık artışı, yalıtım birimi kesme kuvvetleri ve deplasmanları gibi tepkiler incelenmiştir. Sonuçlar, özellikle kat ivmelerinin önemli ölçüde değişebildiğini ve farklı üstyapı sönüm oranlarıyla elde edilen kat ivmelerinin farklı sınır aralıklarında olabileceğini ortaya koymuştur.