The Effect of FPS Parameters in Seismic Isolation under Nonlinear Time History Analysis: Contribution of Curvature Radius of Isolator to Seismic Performance of Structure

Abstract

Kahramanmaraş-Pazarcık depremi dikkate alınarak toplam 10 katlı, orta yükseklikteki betonarme bir yapının sismik performansı, Tek Eğrilikli Sürtünmeli Sarkaç Sistemi (FPS) tipi taban izolasyonu kullanılarak değerlendirilmiştir. Yapı, X doğrultusunda 3 açıklıklı, Y doğrultusunda ise 2 açıklıklı olarak tasarlanmıştır. Sismik izolasyon amacıyla temel seviyesinde FPS tipi izolatörler uygulanmış ve bu izolatörlerin yapının sismik performansına olan etkisi, sabit sürtünme katsayısı (μ = 0.055) değerine sahip iki farklı eğrilik yarıçapı (R = 1.5 m ve R = 4 m) dikkate alınarak yapının sismik davranışı, bir sonlu elemanlar programında zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yöntemi kullanılarak, 6 Şubat 2023 tarihli Kahramanmaraş-Pazarcık depremi yer hareketi etkisi altında değerlendirilmiştir. FPS izolatör yarıçapının yapının sismik tepkisi üzerindeki etkilerini analiz edebilmek amacıyla taban kesme kuvveti, maksimum tepe noktası yer değiştirmesi, maksimum tepe noktası hızı ve maksimum tepe noktası ivmesi olmak üzere dört temel sismik performans parametresi incelenmiştir. Elde edilen bulgulara göre; daha küçük eğrilik yarıçapına sahip izolatörlerin rijitlik etkisiyle taban kesme kuvvetini artırdığı, ancak yer değiştirme ve ivme taleplerini belirli ölçüde azalttığı görülmüştür. Öte yandan, daha büyük yarıçaplı izolatörlerin yapıya aktarılan yatay kuvveti azaltarak daha uzun periyotlu, daha sünek bir davranış oluşturduğu; buna karşılık yer değiştirme ve hız taleplerini artırdığı tespit edilmiştir. Bu kapsamda, FPS izolatör geometrisinin yapısal performans üzerindeki çok yönlü etkileri ortaya konmuş ve performans temelli tasarımda izolatör seçiminin çoklu parametrelerle değerlendirilmesi gerektiği vurgulanmıştır.