INVESTIGATION OF BUILDING PERFORMANCE USING MODECOMBINATION AND TIME HISTORY ANALYSIS METHODS

Abstract

Bu tez, iki gelişmiş dinamik analiz yöntemi kullanarak orta katlı betonarme binaların sismik performansını araştırmaktadır: Mod Kombinasyon Analizi (Tepki Spektrum Analizi) ve Doğrusal Zaman Geçmişi Analizi. Çalışma, yüksek sismik riskli bir bölge olan Elazığ, Türkiye'de bulunan iki adet on katlı konut binasına odaklanmaktadır. Seçilen binalar, sismik bölgelerde yaygın olarak inşa edilen tipik betonarme konut yapılarını temsil etmekte olup, bulguları pratik mühendislik uygulamaları için anlamlı kılmaktadır. Yapısal modelleme ve analiz, ETABS yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Zemin sınıflandırması, spektral ivme değerleri ve yerel sismik katsayılar dâhil olmak üzere sahaya özgü parametreler, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) uygun olarak modellere dâhil edilmiştir. Mod katkılarını birleştirerek yapısal tepkiyi verimli bir şekilde değerlendirmek için Tepki Spektrum Analizi kullanılmış olup, ön tasarım ve yönetmelik uyumluluk değerlendirmeleri için pratik bir yaklaşım sunulmuştur. Buna karşılık, Doğrusal Zaman Geçmişi Analizi, sismik uyarım altında yapıların zamana bağlı davranışını yakalamak için gerçek deprem kayıtları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Karşılaştırmalı sonuçlar, Tepki Spektrum Analizi'nin özellikle küresel tepki parametreleri ve tasarım odaklı değerlendirmeler açısından, düzenli bina yapılandırmaları için yeterli ve güvenilir olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, Doğrusal Zaman Geçmişi Analizi, yer değiştirmeler, katlar arası kaymalar ve burulma etkileri gibi dinamik tepki karakteristikleri hakkında daha ayrıntılı ve hassas bilgiler sağlamaktadır. Sonuç olarak, bu yöntem geometrik veya yapısal düzensizliklere sahip binalar için daha etkili olduğu kanıtlanmıştır. Bulgular, kapsamlı bir sismik performans değerlendirmesi elde etmek için her iki analiz yönteminin tamamlayıcı bir şekilde kullanılmasının önemini vurgulamaktadır. Sonuçlar, performansa dayalı deprem mühendisliği uygulamalarına katkıda bulunmakta ve birden fazla dinamik analiz yaklaşımının bütünleşmiş edilmesinin, önemli sismik riske maruz kalan bölgelerde yapısal güvenliği ve dayanıklılığı artırdığını göstermektedir.

This thesis investigates the seismic performance of mid-rise reinforced concrete buildings using two advanced dynamic analysis methods: Mode Combination Analysis (Response Spectrum Analysis) and Linear Time History Analysis. The study focuses on two ten-story residential buildings located in Elazığ, Türkiye, a region with high seismic risk. The selected buildings represent typical reinforced concrete residential structures commonly constructed in seismic zones, making the findings relevant for practical engineering applications. Structural modeling and analysis were performed using ETABS software. Site-specific parameters, including soil classification, spectral acceleration values, and local seismic coefficients, were incorporated into the models in accordance with the Turkish Building Earthquake Code (TBDY-2018). Response Spectrum Analysis was used to efficiently assess structural response by combining mode contributions, offering a practical approach for preliminary design and regulatory compliance assessments. In contrast, Linear Time History Analysis was performed using real earthquake records to capture the timedependent behavior of structures under seismic excitation. Comparative results show that Response Spectrum Analysis is adequate and reliable for regular building configurations, particularly in terms of global response parameters and design-oriented assessments. However, Linear Time History Analysis provides more detailed and precise information about dynamic response characteristics such as displacements, inter-story slips, and torsional effects. Consequently, this method has proven to be more effective for buildings with geometric or structural irregularities. The findings highlight the importance of using both analysis methods complementarily to obtain a comprehensive seismic performance assessment. The results contribute to performance-based earthquake engineering practices and demonstrate that integrating multiple dynamic analysis approaches enhances structural safety and robustness in regions exposed to significant seismic risk.