Comparison of Natural Vibration Periods of Medium-Height Reinforced Concrete Buildings by Microtremor Method and Modal Analysis: a Case From the City Center of Van

Abstract

Doğu Anadolu bölgesi depremsellik açısından Alp-Himalaya Orojenik Kuşağı'nda bulunan oldukça aktif bölgelerden bir tanesidir. Bölgede, Doğu Anadolu Fay Zonu, Kuzey Anadolu Fay Zonu ve Bitlis-Zagros Bindirme Kuşağı gibi oldukça önemli tektonik yapılar bulunmaktadır. Bölgenin aktif tektonizması ile ilişkili olarak, Van ili ve civarı da birçok fay ve fay zonuna sahiptir. Dolayısıyla, bu aktif tektonizma belirli zamanlarda yıkıcı depremlere sebep olmuştur. Son olarak, 2011 Van depremi (Mw=7.1) Van ili sınırları içerisinde oldukça hasar verici ve can kaybına sebep olacak etkilere neden olmuştur. Mühendislik yapılarının inşa edildiği zemin koşullarının statik yükler altındaki davranışı yanında, sismik dalgaların etkileri gibi dinamik yükler altında nasıl davranış göstereceği oldukça önemlidir. Bu tez çalışması kapsamında, Van ili şehir merkezinin farklı lokasyonlarında seçilen ve 2011 Van depreminden sonra inşa edilmiş olan orta-yükseklikteki 4 adet betonarme bina incelenmiştir. Seçilen yapılarda toplam 15 adet ve ortalama 30 dakika uzunluğunda mikrotremor ölçüsü alınmıştır. Bu kayıtlara Nakamura (H/V) spektral oranlar yöntemi uygulanmıştır ve hesaplanan hâkim titreşim periyotları onaylı statik hesap raporlarındaki yapı periyotları ile kıyaslanmıştır. Diğer taraftan, ilgili binaların Zemin ve Temel Etüd Veri raporlarında verilen Vs30, sondaj logu ve zemin sınıfı bilgileri de irdelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, H/V spektral oranlar yönteminden ve modal analiz yönteminden elde edilen hâkim titreşim periyotları arasında önemli farklılıklar yoktur.

The Eastern Anatolian region located in the Alpine-Himalayan orogenic belt is one of the most active tectonic regions. In the region, there are very important tectonic structures such as the East Anatolian Fault Zone, the North Anatolian Fault Zone, and the Bitlis-Zagros Suture Zone. Concerning this active tectonism of this region, the Van region has many faults and fault zone mechanisms that caused significant earthquakes at certain time intervals. Finally, the 2011 Van earthquake (Mw=7.1) caused loss of life and property. It is very important how the ground conditions in which engineering structures are built will behave under static loads, as well as how they will behave under dynamic loads. Within the aim of this thesis, 4 mid-height reinforced concrete buildings after the construction of the 2011 Van earthquake are selected. A total of 15 microtremor recordings with an average length of 30 minutes are taken in each building. Nakamura (H/V) spectral ratios method is applied to the microtremor recordings. Calculated predominant periods are compared with the construction periods. Also, Vs30, boring log, and soil class information are examined given in soil investigation reports of the buildings. According to the results, there are no significant differences between the period values obtained from the H/V spectral ratios and the modal analysis.