Effect of infill walls to the nonlinear torsional behavior of symmetric and asymmetric structures under earthquake effect

Deprem etkisi altındaki simetrik ve asimetrik yapıların, lineer olmayan tepkilerine dolgu duvarlarının katkısı

Abstract

Generally during the design procedure, the stiffness of infill wall is not taken into account. However, these walls have an initial stiffness which causes torsional and translational response even the structure is symmetric under earthquake effect. If the structure is asymmetric, these walls change torsional response of structures. In order to investigate this effect, different structural models are designed with and without infill walls. The nonlinear behavior of both infill walls and structure should be taken into account as nonlinear force-displacement relation. Six different earthquake records which have different characteristics are applied to both asymmetric and symmetric structures as earthquake excitations then the response of structures are calculated in time history domain. In order to prevent stability problems in time history domain, the time interval was changed from 0.02 sec to 0.005 sec by using linear interpolation functions. The basis of program which is used to calculate structural response characteristics is using State Space Method in order to calculate dynamic response characteristics of structures under earthquake motions. According to results, the effects of infill walls to the dynamic response characteristics of symmetric and asymmetric structures are interpreted.

Özet

Tasarım aşamasında, dolgu duvarların rijitliklerinin yapı davranışına katkısı dikkate alınmamaktadır. Ancak bu elemanların sahip oldukları rijitliğin, yapıların gerek simetrik gerekse asimetrik plana sahip olması durumunda, deprem etkisi altında, yapı davranışını etkilemesi beklenmelidir. Burulma tepkisi beklenmeyen simetrik planlı yapılarda, duvar etkisi ile burulma tepkisi ortaya çıkabilmektedir. Bu etkileri inceleyebilmek için seçilen simetrik ve asimetrik yapı modelleri hesaplanarak, farklı deprem etkileri altında tepkileri yorumlanmıştır. Taşıyıcı elemanlar ve duvarlar, malzeme bakımından lineer olmayan şekilde modellenmiştir. Yazılan programda “Durum Uzayı” yöntemiyle sayısal integrasyon yapılarak, yapı dinamik tepki karakteristikleri elde edilmiş, bulunan verilerin karşılaştırılmasına dayanarak duvarların, yapıların dinamik ötelenme ve burulma tepkisine yaptığı katkılar gösterilmiştir.