Tsunami Parametreleri

Doğrusal Olmayan Tsunami Analizi ile kullanıcılar, ASCE 7-16 çerçevesinde Tsunami Yükleri için bir yapının kapasitesini değerlendirebilir. Tsunami Yükleri, ASCE 7-16 ilişkileri kullanılarak veya Foster ve diğerleri [2017]'de önerilen ilişkiler kullanılarak hesaplanabilirken, analiz prosedürleri Petrone ve diğerleri [2017] ve Baiguera ve diğerleri [2019]'da özetlenmiştir. Doğrusal Olmayan Tsunami analizi hakkında daha fazla bilgi Ek B'de de bulunabilir.

Doğrusal Olmayan Tsunami Analizi için bir dizi parametrenin tanımlanması gerekir ve bunlar aşağıda özetlenmiştir:

Tsunami Kuvveti Hesaplama Yöntemi

Kullanıcı, her adımda Toplam Tsunami Kuvveti’nin aşağıdakiler kullanılarak hesaplanıp hesaplanmayacağını seçebilir.

1. ASCE 7-16 Yöntemi: ASCE 7-16'nın 6.10.2.1 paragrafındaki 6.1-2 ilişkisinin kullanılması (ASCE 7-16 bölüm 6).

F_dx Toplam Tsunami Kuvveti, I_tsu Tsunami Önem Faktörü, C_d bina için sürükleme Katsayısı (bkz. ASCE 7-16 Bölüm 6, Tablo 6.10-1), h taşkın derinliğidir, u akış hızıdır ve C_cx ASCE 7-16 bölüm 6'nın 6.10-3 denklemi ile verilen bir katsayıdır ve B, Tsunamiden etkilenen yapının genişliğidir.

2. Foster ve diğerleri (2017) Yöntemi: Foster ve diğerleri [2017] tarafından yapılan çalışmada özetlenen Petrone ve diğerleri [2017] ilişkilerindeki denklem (1) kullanılarak.

Fr<F_rc için:

Fr≥F_rciçin:

F_r, Froude sayısı, F_rc, Petrone ve diğerleri [2017]'deki denklemlere göre hesaplanan Froude sayısı eşiğidir, C_d bir sürükleme katsayısıdır, h ve u sırasıyla su baskını derinliği ve akış hızıdır, g yerçekimi ivmesidir , B, Tsunamiden etkilenen alanın genişliğidir ve λ, Foster ve diğerleri [2017]'den denklem (26) kullanılarak hesaplanır.

Her yöntem için bir dizi yönteme özgü değişkenin tanımlanması gerekir.

ASCE 7-16 yöntemi için değişkenler:

• Tsunami Önem Faktörü (Itsu): Tsunami önem faktörü, ASCE 7-16, Bölüm 6 6.8.3.2 paragrafına göre alınır.

• Ccx faktörü, ASCE 7-16 Bölüm 6'nın 6.10.2.1 paragrafında verilen 6.10.2 denklemine göre hesaplanır.

Foster ve diğerleri (2017) yöntemi için değişkenler:

• Blokaj oranı: w'nin bir su akışı kanalının genişliği ve b'nin kanal yolundaki bir engelin genişliği olduğu blokaj fraksiyonu b/w, Tsunami Modellemesi üzerinde deneysel çalışmalarda kullanılan bir modeldir [Qi et al, 2014 ; Foster ve diğerleri, 2017].

Tsunami kuvveti hesaplama ve analiz değişkenleri

1. Tsunami zaman serisinin tipi: Kullanıcı, Tsunami modellemesi ve Toplam Tsunami Kuvveti'nin hesaplanması için kullanılacak olan derinlik ve hız zaman serisinin tipini belirleyebilir. Kullanıcı, her seçeneğin kendi değişkenlerinin belirtilmesine ihtiyaç duyduğu aşağıdaki seçenekler arasından seçim yapabilir.

2. ASCE 7-16 Zaman Serisi: ASCE 7-16'nın 6. bölümünün Şekil 6.8-1'deki Derinlik ve Hız zaman serileridir. Zaman serisini tam olarak tanımlamak için, Kabul Edilen Maksimum Tsunaminin Maksimum Taşkın Derinliği (hmax) ve Akış hızı (umax) tanımlanmalıdır.

3. ASCE 7-16 Yük Durumu 2'ye kadarki Zaman Serisi: ASCE 7-16'nın Derinlik ve Hız zaman serisi ancak ASCE 7-16 Bölüm 6 Şekil 6.8-1'de gösterilen Yük Durumu 2 noktasına kadar olandır. Tanımlanmaları gereken değişkenler yine hmax ve umax'tır.

4. Değişken Derinlik/Sabit Froude Sayısı Zaman Serisi seçeneği: Hız sabit bir Froude sayısı kullanılarak hesaplanırken derinlik minimumdan maksimum derinliğe doğrusal olarak artar. Gerekli değişkenler Minimum ve Maksimum Derinlik ve Sabit Froude sayısıdır.

5. Maksimum derinlik = bina yüksekliği olan Zaman Serisi: Bu seçenek, yükleme durumu 2 için ASCE 7-16 derinlik/hız zaman serisini oluşturur ve Yük Durumu 2'den sonra derinlik bina yüksekliğine ulaşana kadar doğrusal olarak artmaya devam eder. ASCE derinliğinin ve Hız zaman serisinin hesaplanması için hmax ve umax'ın tanımlanması gerekir.

Sıvı Yoğunluğu – ρs
Tsunami toplam Kuvveti hesaplamaları için düşünülen sıvının yoğunluğu, genellikle deniz suyunun yoğunluğuna eşit olarak alınır.

Etkilenen Alan Genişliği - B
Tsunami yükünden etkilenen yapının toplam genişliğidir. Daha fazla bilgi için kullanıcı ASCE 7-16'nın 6. bölümüne ve Foster ve diğerleri 2017'ye yönlendirilir.

Tsunami Akış Yönü ile Saat Yönündeki Bina Açısı
Bu değişken, Tsunami akışı ile global Seismostruct  X  Ekseni arasındaki saat yönündeki açıyı tanımlar. Sıfıra eşit bir açı, Tsunami akış yönünün global X Ekseni boyunca olduğunu gösterir.

Referans Yüksekliği
Binanın en alt noktası ile sıfır su baskını derinliği arasındaki yükseklik farkıdır. Sıfır değeri, sıfır taşkın derinliği noktasının binanın en alt düğümüyle çakıştığını gösterir. Negatif bir değer, tsunami sıfır su baskını derinliğinin binanın en düşük düğüm noktasından daha düşük olduğunu ve pozitif bir değer, binanın en düşük düğümünün sıfır tsunami taşkın derinliğinden daha düşük olduğunu gösterir.

Yükseklik boyunca Tsunami kuvveti Dağılımı
Bu seçenek, Toplam Tsunami Kuvvetinin yapı yüksekliği boyunca dağılımı için kullanılan modeli tanımlar. Düzgün dağılım, Tsunami yükünün Tsunamiden etkilenen her kat boyunca düzgün bir şekilde dağıldığını gösterirken, Üçgen dağılım, Petrone ve diğerleri [2017] tarafından yapılan çalışmada Şekil 9'da belirtilen dağılım modelini (B) takip eder.

Aşama 1 için Değişkenler (VDPO)
VDPO analiz aşaması için tanımlanacak tek değişken, VDPO analizi için kullanılacak adım sayısıdır.

Aşama 2 için Değişkenler (CDPO)
Aşama 2 (CDPO) için, kullanıcının CDPO analizinin yapılıp yapılmayacağını, CPDO analizi sırasında elde edilen maksimum deformasyon oranını (CDPO analizinin başlangıcında kontrol düğümünün deformasyonu ile oran) ve CDPO analizinin gerçekleştirileceği adım sayısını tanımlaması gerekir.

Tsunami Yüklü Düğümler
Binanın tüm düğümlerini içeren tabloda, kullanıcının Tsunami kuvveti tarafından hangi düğümlerin yüklendiğini tanımlaması gerekir. Aynı yüksekliğe sahip belirli bir düğüm grubuna dayandırılan Toplam Tsunami kuvvetinin bir kısmı daha sonra belirli bir gruba ait seçilen düğümlere dağıtılacaktır.

Tüm değişkenler tanımlandığında, kullanıcı “Tsunami Yükünü Hesapla” butonunu seçebilir ve taşkın derinliği/hızı ve Tsunami Toplam Kuvveti zaman serisi hesaplamasını yürütebilir ve Toplam Tsunami Kuvvetini Yüklü Düğümlere dağıtabilir. VDPO analiz aşaması için Tsunami Kuvveti zaman serisi, “Zaman tanım alanı eğrileri” sekmesinde tanıtılacaktır ve VDPO analiz aşaması için Statik Zaman tanım alanı düğüm yükleri, programın Uygulanan Yükler sekmesinde tanıtılacaktır. Son olarak “Temel Tsunami Parametreleri” butonunun seçilmesi, su baskını derinliği, akış hızı, Froude sayısı ve Toplam Tsunami Kuvveti dahil olmak üzere ana Tsunami Analizi parametrelerinin zaman geçmişlerini sunan bir pencere açacaktır.