Gömülü Yapıların Zemin ve Üstyapı ile Etkileşiminin Farklı Yaklaşımlarla Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi

Metro istasyonları ve tüneller, büyük şehirlerdeki modern günlük yaşam için çok önemli altyapı sistemlerinden bazılarıdır. İstanbul gibi mega şehirlerin sismik kırılganlığı dikkate alındığında, bu tür yeraltı yapılarının varlığından dolayı yüzey yapıları üzerindeki dinamik etkileşim etkileri tam olarak araştırılmamıştır. Bu tezin amacı, yukarıda bahsedilen etkileşim problemini, yani bir yer altı yapısının varlığından dolayı bir yüzey yapısı üzerindeki dinamik etkileşim etkilerini incelemektir. Bu amaçla Sonlu Elemanlar Yöntemi kullanan iki boyutlu sayısal modeller oluşturulmuş ve dinamik zaman alanı analizleri yapılmıştır. Doğrusal olmayan malzeme davranışı sadece zemin tabakası için dikkate alınmıştır ve yüzey yapısı ve yer altı yapısı doğrusal-elastik olarak modellenmiştir. Yüzey yapısı, zemin tabakasına oturan radye temelli Tek Serbestlik Dereceli bir sistem olarak modellenmiştir. Yeraltı yapısı, zemin tabakasına gömülü bir çerçeve yapı olarak modellenmiştir. 1 Hz hakim frekansa sahip bir Ricker dalgacığı, sayısal analizler için girdi yer hareketi ivme kaydı olarak kullanılmıştır. Yedi farklı senaryo parametresinin kombinasyonuna karşılık gelen toplam 3528 sayısal model vardır. Senaryo parametreleri; girdi yer hareketi genliği, zemin tabakası özellikleri, yer altı yapısı derinlik oranı, yer altı yapısı yüksekliği, yer altı yapısı duvar kalınlığı, yüzey yapısı yanal mesafe oranı ve yüzey yapısı hakim periyodudur. Sayısal analiz sonuçları, yer yüzeyi ivmelerinin spektral tepkilerinin yanı sıra yüzey yapısı ivmelerini ve göreli ötelenmelerini de içerir. Ek olarak, senaryo parametreleri için önem sırası Yapay Sinir Ağı tabanlı duyarlılık analizi ile elde edilir. Bu tez, yüzey yapısının doğrudan sayısal modele dahil edilmesinin, yer altı yapısının varlığından dolayı yanıtlarda daha yüksek büyütmeye sebep olduğunu ortaya koymaktadır. Yüzey yapısı tepkileri, yüzey yapısı ile yer altı yapısı arasındaki mesafeye bağlı olarak büyüyebilmekte veya küçülebilmektedir.