IV ABSTRACT PROBABILISTIC APPROACH TO SEISMIC EVALUATION OF SDOF SYSTEMS: HIGHWAY BRIDGES In this study, a computational tool was developed using Matlab (The Language of Technical Computing) to perform sectional analysis and to determine the force - displacement relationship, and then the displacement capacity of a fixed-base cantilever column. Also, a nonlinear time history analysis code was written using dynamic analysis procedure, the Newmark's step-by-step Integration Method, to determine the displacement demand of a SDOF system. The inelastic stiffness in dynamic analysis was obtained directly from the force - displacement curve, and a stiffness degrading and pinching hysteretic model was also adapted in the dynamic analysis. 50 artificial earthquake ground motions corresponding to specific response spectrum values were generated and used in the time history analysis to analyze 96 different SDOF structures. Therefore, using the computational tool, first, the force - displacement relationship was found according to a given column cross-section and its displacement capacity was determined. Secondly, using the previously obtained force - displacement relationship, the stiffness backbone curve with hysteretic rules were established and displacement demands were determined. Finally, using 10 different ground motions corresponding to one response spectrum, displacement capacity and displacement demand ratios were obtained, and through Monte Carlo simulation procedure, the probability of failures were determined. The parameters involved in the overall analysis were axial load to ultimate axial load capacity, P/Po, ratio, the longitudinal reinforcement ratio, p, the cylinder strength, fc', and the aspect ratio, L/D. Finally charts showing the probability of failures were presented for different seismic zones, reinforcement ratios and P/Po ratios. The recommendations based on the obtained results are proposed to use for the preliminary seismic screening of SDOF systems.

ÖZET TEK SERBESTLİK DERECELİ SİSTEMLERİN DEPREMSELLİK DEĞERLENDİRMESİNE OLASILIKSAL BİR YAKLAŞIM: KARAYOLU KÖPRÜLERİ Bu çalışmada, alt ucu ankastre mesnetli kolonun kesit analizini yapan ve kuvvet - deplasman ilişkisini daha sonra da deplasman kapasitesini saptayan Matlab programlama dilinde (Teknik Hesaplama Dili) hesaplama aracı geliştirilmiştir. Aynı zamanda, tek serbestlik dereceli sistemin deplasman talebini saptamak için dinamik analiz prosedürü, Newmark adım adım İntegrasyon Metodu, kullanılarak lineer olmayan zaman tanım aralığında hesap yönteminin programı yazılmıştır. Dinamik analizde elastik olmayan rijitlik doğrudan doğruya kuvvet - deplasman eğrisinden elde edilmiştir, ve dayanım azalması ve kıstırılmış histeretik model de dinamik analizde uyarlanmıştır. 96 farklı tek serbestlik dereceli yapıyı analiz etmek için belirli spektrum büyüklüklerine karşılık gelen 50 adet yapay deprem ivme kaydı türetildi ve zaman tanım aralığında hesap yönteminde kullanıldı. Bu nedenle, hesaplama aracını kullanarak, başta, verilen kolon kesit boyutlarına göre kuvvet - deplasman ilişkisi bulundu ve onun deplasman kapasitesi saptandı. İkinci olarak, daha önceden elde edilen kuvvet - deplasman ilişkisi kullanarak, histeretik kurallı rijitlik ana hattı saptandı ve deplasman talebi belirlendi. Son olarakta, bir spektrum büyüklüğüne tekabül eden 10 farklı yer ivme kaydı kullanılarak, deplasman kapasitesi ve deplasman talebi oranları elde edildi, ve Monte Carlo simulasyon prosedürüyle, göçme olasılıkları tespit edildi. Tüm analizde içeren parametreler eksenel kuvvetin eksenel kuvvet taşıma kapasitesine oranı, P/Po, boyuna donatı oranı, pı, eşdeğer silindir dayanımı, fc', ve kolon boyunun kesit derinliğine oranı, L/D dir. Sonuç olarak, farklı deprem bölgelerine, donatı oranlarına ve P/P0 oranlarına bağlı olarak göçme olasılıklarını gösteren grafikler sunulmuştur. Elde edilmiş sonuçlara dayanılarak, tek serbestlik dereceli sistemlerin depremsellik ön gösterimi için öneriler sunulmuştur.