Experimental out-of-plane damage limits of historical stone masonry walls

In stone masonry buildings, failure under strong ground motions usually occurs in the form of out-of-plane overturning of the walls before reaching their in-plane strength, as the walls have long unsupported spans perpendicular to their plane and the lack of slabs ensuring a diaphragm effect. Post-earthquake damage obser-vations reveal this specific weakness of the historic masonry walls. Experimental determination of the out-of -plane damage limits of these walls, emerges as a need for use, especially during numerical evaluations. This article presents the results of static and dynamic testing of double-and three-leaf large-scale U-shaped masonry wall specimens. For this purpose, nondestructive material characterization was conducted on a reference his-torical masonry structure. Large-scale wall specimens were designed considering these findings and material tests performed on mortar samples. Quasi-static cyclic tests and ambient vibration tests for both initial and damaged conditions were performed on these specimens to capture the damage evolution and the corresponding drift limits. Damage limits are suggested to be used in performance-based evaluations of other territorial structures

TARİHİ TAŞ YIĞMA DUVARLARIN DÜZLEMDIŞI TESTLERİ VE HASAR DURUMU-ÖTELENME LİMİTLERİ İLİŞKİSİ

Kültürel mirasın önemli bir bölümünü oluşturan tarihi yığma yapıların korunması ve geleceknesillere güvenle aktarılması hayati değerdedir. Depremler sonrası tarihi yığma binalardagerçekleştirilen hasar gözlemleri, bu yapıların düzlemdışı doğrultudaki zayıflığını ortayakoymaktadır. Çeşitli duvar türleri için düzlemdışı ötelenme-hasar ilişkisi kullanılarak binalarınhasar görebilirliğinin şekil değiştirme esaslı bir yaklaşımla belirlenmesi mümkün olabilir. Sunulançalışmada, Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü ve Vakıflar Genel Müdürlüğü işbirliğiyle tamamlanan büyük ölçekli yığma duvar testlerinin sonuçları paylaşılmıştır. Duvarnumuneleri, referans alınan bir tarihi yapının özellikleri göz önünde bulundurularak iki ve üçtabakalı kuru ve harç birleşimli olarak tasarlanmış ve inşa edilmiştir. Düzlemdışı yarı-statikçevrimsel yükler altında test edilen U şekilli numunelerin hasar durumları ve karşılık gelen ötelenmelimitleri incelenmiş ve deneysel ötelenme oranları literatüre önerilmiştir.&nbsp;The preservation and safely transfer to future generations of historical masonry structures, whichconstitute an important part of cultural heritage, is crucial. Damage observations of historicalmasonry buildings after earthquakes revealed the weakness of these structures in the out-of-planedirection. It may be possible to assess the vulnerability of buildings with a displacement-basedapproach by using the out-of-plane drift-damage relationship for various wall types. In thepresented study, the results of large-scale masonry tests completed in cooperation with Dokuz EylulUniversity Civil Engineering Department and The General Directorate of Foundations are shared.The wall specimens were designed and constructed as a combination of two and three leaves of dryand mortar jointed walls, taking into account the characteristics of a reference historical building.The damage states and the corresponding drift limits of U-shaped specimens, tested under out-ofplane quasi-static cyclic loads, were examined and suggested to the literature.</p