Binaların sismik tasarım ve performans değerlendirmesinde pratik olması
sebebi ile bina tabanında ankastre mesnet kabulü yapılarak zemin davranışının
talepler üzerindeki etkisi ihmal edilmektedir. Literatürde yapılan sınırlı sayıda
çalışma; zeminde meydana gelen deformasyonlar ve temel dönmelerinin yapı
davranışını önemli ölçüde değiştirebildiğini göstermektedir. Gerçekleştirilen
çalışmada zemin yapı etkileşiminin orta ve yüksek katlı betonarme yapıların sismik
performansı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. 8, 12, 16 ve 20 katlı iki boyutlu
çerçeve betonarme yapı modelleri ve farklı rijitliğe sahip 3 farklı zemin tipi
kullanılarak zemin yapı etkileşimli ve ankastre mesnetli modeller oluşturulmuştur.
Çalışmada 21 farklı ivme kaydı dikkate alınarak 506 adet doğrusal elastik olmayan
dinamik analiz ve 16 adet statik itme analizi olmak üzere toplam 522 adet analiz
gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda deplasman talepleri, göreli kat ötelenme
oranları ve hasar dağılımları elde edilerek karşılaştırılmıştır. Ayrıca ivme kayıtlarının
karakteristik özellikleri ile deprem talepleri arasındaki olası korelasyon
araştırılmıştır. Zemin yapı etkileşim ve ankastre modeller ile deprem özellikleri
arasında anlamlı korelasyon değerleri elde edilmiş ve bu değerler yorumlanmıştır.
Çalışmada elde edilen bulgular, yapılara etkiyen sismik taleplerin zemin
davranışından önemli ölçüde etkilendiğini göstermektedir. Ankastre mesnetli
modellerde sismik talepler alt katlarda yoğunlaşırken, zemin yapı etkileşiminin
dikkate alındığı durumlarda üst katlarda talep artışları gözlenmektedir. Bu etkiler
bina kat sayısı arttıkça ve zemin rijitliği düştükçe talepler üzerinde daha belirleyici
olmaktadır. İvme kayıtlarının frekans içeriğine de bağlı olarak elde edilen sonuçlar
büyük değişkenlik gösterebilmektedir. Ancak set ortalamaları için gözlenen
farklılıklar azalmaktadır. Çalışma sonuçları orta ve yüksek katlı betonarme binaların
sismik performans değerlendirmesinin gerçekçi yapılabilmesi için zemin yapı
etkileşiminin modellere yansıtılması gerektiğini açıkça ortaya koymuştur.The fixed base assumption is widely used in both seismic design and
performance assessment of building structures due to its practical application. This
assumption neglects the effect of soil behavior on seismic response of structures. A
limited number of studies in the literature shows that soil deformations and rotations
at the foundation level can significantly change the behavior of structure. In this
study, the effects of soil structure interaction on seismic performance of mid and
high-rise reinforced concrete (RC) buildings were investigated. For this purpose, 8,
12, 16 and 20-story two-dimensional RC frame models and three different soil types
with different stiffness values were used to compare soil-structure interaction and
fixed base assumption models. 506 nonlinear time-history analyses were performed
using 21 different ground motion records. Total of 522 building model analyses
including 16 pushover analyses were conducted. Displacement demand, Interstory
Displacement Ratio values and damage distributions of soil structure interaction and
fixed base assumption models were compared. In addition, the possible correlation
between the characteristic features of the ground motion records and seismic
demands was investigated. Significant correlation values were obtained both for soilstructure
interaction and fixed-base models. The results obtained in the study show
that the seismic demands of mid and high-rise RC buildings are significantly affected
by the soil behavior. Seismic demands are concentrated on the lower stories for
fixed-base models whereas the demands tend to increase at upper stories when soilstructure
interaction is considered. These effects become more determinant on the
demands as the number of stories increases and the soil stiffness decreases.
Depending on the frequency content of the ground motion records, the results can
vary greatly. However, the observed differences for set averages are decreasing. The
results of the study clearly indicate that soil-structure interaction should be
considered for seismic performance evaluation of mid and high-rise RC concrete
buildings to obtain realistic demand estimates
