FBE- Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Lisansüstü Programı
Bu topluluk için Kalıcı Uri
İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı altında bir lisansüstü programı olup, yüksek lisans ve doktora düzeyinde eğitim vermektedir.
Gözat
Yazar "Ansal, Atilla" ile FBE- Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeDeprem kayıtlarının istatistiksel analizi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Peker, Deniz ; Ansal, Atilla ; 39659 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik MühendisliğiDeprem neden olduğu sonuçlar açısından en önemli doğal afetlerden biridir. Deprem yer hareketi, çok karmaşık bir fiziksel yapıya sahiptir. Yerkabuğunu oluşturan zemin tabakalarının homojen dağılmaması ( topografik, jeolojik ve yerel zemin koşullan ), deprem hareketinin merkezden yayılması sırasında tabakalar arasındaki sınırlarda dalgaların kırılma ve yansıması ile oluş mekanizmalarında ( fay mekanizması, manyitüd, odak derinliği, dışmerkez uzaklığı vb. ) görülen çeşitli farklılık ve belirsizlikler deprem hareketini tanımlamayı zorlaştırmaktadır. Yüzeyde ki deprem hareketini birçok faktör etkilemekte, çoğu zaman hareketin fiziksel etkisini ifade eden parametreler sınırlı veya yetersiz kalmaktadır. İnşaat mühendisliğinin temel amaçlarından biri insanların içinde yaşadıkları mekanları daha güvenli, daha dayanıklı ve uzun ömürlü olacak şekilde tasarlamak ve inşa etmektir. Aynı düşünce, deprem olayı için de benzer bir bakış açısını gerektirmektedir. Amaç depremi engellemek olamayacağına göre, mühendislik uygulaması açısından tasarıma ve inşaata yönelik hasarları olumsuz şekilde etkileyen çeşitli belirsizliklerin, gerekli inceleme ve araştırmaların yapılarak mümkün olduğunca en aza indirilmesi ve istatistiksel yaklaşımlar yaparak olasılık ilişkilerinin bulunması olacaktır. Bu düşünceler doğrultusunda, orta ve büyük şiddetli bazı geçmiş deprem kayıtlarının mevcut veriler ışığında çeşitli parametreleri ( dışmerkez uzaklığı, en büyük zemin ivmesi, manyitüd, odak derinliği ) derlenmiş, kayıtların özelliklerin daha detaylı belirleyebilmek amacıyla iki yeni parametre ( Eşdeğer Çevrim Sayısı, Ortalama Darbe İvmesi ) tanımlanarak, istatistiksel analizler kullanılarak, ilgili parametreler arasındaki ilişkiler belirlenmeye çalışılmıştır.
-
Ögeİstanbul deprem istasyonlarında alınan deprem ve mikrotremor kayıtlarının analizi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1996) Duman, Ferudun ; Ansal, Atilla ; 55761 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik MühendisliğiDepremler sırasında yapılarda görülen hasar üzerinde yapısal özelliklerin yanı sıra deprem kaynak ve dalga yayılma yolu özellikleri ile yerel zemin tabakalarının dinamik davranış özelliklerinin önemli etkisi bulunmaktadır. Bu yüzden, yapıların depreme dayanıklı olarak projelendirilmesinde oturtulacakları zemin tabakalarının başta hakim peryotlar olmak üzere dinamik özelliklerinin belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Yerel zemin tabakalarının dinamik davranış özelliklerinin belirlenmesinde kullanılan üç temel yaklaşım bulunmaktadır. Bunlardan ilki, yerel zemin tabakalarının depremler sırasında gösterdikleri davranış özelliklerinin gerçek deprem kayıtlarının analiz edilmesi ile belirlenmesi olup, bu yaklaşımın sınırlayıcı yönü, sismik açıdan fazla aktif olmayan yerlerde analiz için gerekli sayıda deprem kaydının alınmasının uzun zaman alabilmesidir. İkinci ve en fazla kullanılan yöntem, zemin tabakalarının dinamik özelliklerinin arazi ve laboratuvar deneyleri ile belirlenmesidir. Arazi ve laboratuvar deneylerinin maliyetlerinin yüksek oluşu bu yöntemin geniş bölgelerin analizinde kullanımım zorlaştırmaktadır. Diğer bir alternatif yöntem, ilgilenilen bölgede kaydedilen mikrotremorların analiz edilerek yerel zemin tabakalarının dinamik davranışları hakkında bilgi edinilmesidir. Mikrotremor verilerinin kaydedilmesi ve analizleri diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında oldukça basit ve ekonomik olmaktadır. Ayrıca kayıt ve analiz için ihtiyaç duyulan süre de kısadır. Bu yönüyle mikrotremorlar, deprem mühendislerine geniş olanaklar sunmaktadır. Bu çalışma kapsamında, İstanbul'da kurulu bulunan deprem istasyonları tarafından kaydedilen depremlerin ivme, hız ve yerdeğiştirme tepki spektrumlan elde edilmiş ve istayonlann bazılarında mikrotremor hız kayıtlan alınmıştır. Deprem kayıtlarının tepki spektrumlarında görülen zemin hakim peryotlar ile mikrotremor kayıtlarının Fourier spektrumlarında ortaya çıkan hakim peryot değerleri karşılaştırılmış ve aralarda oldukça iyi uyum olduğu görülmüştür
-
Ögeİstanbul ve Erzincan şehirlerinde zemin büyütme etkilerine göre mikrobölgeleme(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Lav, M. Ayşen ; Ansal, Atilla ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical EngineeringDepremler esnasında yapxsal hasarlara neden olan en önemli faktörlerden biri, yerel şartların deprem dalgaları üzerindeki büyütme etkisidir. Farklı büyütme potansiyeline sahip bölgelerin belirlenmesi ile depreme dayanıklı yapı tasarımı veya takviyesi için, farklı tasarım kriterleri gereken bölgeler ayırılabilir ve böylece yapılaşmaya ekonomik çözümler de getirilebilir. Eski İstanbul ve Erzincan, şehir bölgesinde, deprem dalgaları üzerinde farklı büyütme etkilerine neden olabilecek yerel şartları belirlemek amacıyla çalışmalar yapılmıştır. Zemin tabakalarının büyütme özelliklerinin belirlenmesinde esas olarak, çok tabakalı, yatay, viskoelastik ortamlarda, düşey doğrultuda kayma dalgaları yayılması prensibine dayanan bir program kullanılmıştır. Büyütme özellikleri benzer olan bölgeler gruplandırılarak, sonuçlar, depremlerde gözlenmiş hasarlarla karşılaştırılmıştır. Farklı özelliklere sahip depremlerde, zemin tabakalarının büyütme özelliklerinin değişimi incelenmiş ve bu değişim de dikkate alınarak mikrobölgeler oluşturulmuştur. Eski İstanbul'da yerel zemin koşulları ve özellikleri, geçmiş dönemlerde yapılmış jeolojik ve geoteknik çalışmalardan elde edilmiş bilgilere dayanarak belirlenmiştir. Eski İstanbul'da yeralan zeminlerin tabakalaşma ve özelliklerinin çeşitliliği, farklı büyütme etkilerinin açıkça gözlenmesini sağlamış ve büyütme potansiyeli en yüksek olan bölgelerin, genellikle, kalın, yüksek plastisiteli kil tabakaları bulunan bölgeler olduğu belirlenmiş ve bunun nedenleri araştırılmıştır. Geçmiş depremler ve özellikle son, büyük 1894 depreminin Eski İstanbul'da sebep olduğu hasarların dağılımı, ve ağır hasarın genellikle belirli bazı bölgelerde yoğunlaşması ile zemin tabakalarının büyütme özellikleri arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Erzincan durumunda ise, zemin özelliklerinin bir bölgeden diğerine değişimi, İstanbul'daki kadar belirgin farklılıklar göstermemektedir. 13 Mart 1992 depreminde gözlenen hasarlarla zemin büyütme özellikleri ve diğer zemin özellikleri arasında ilişkiler araştırılmıştır. Yüzey kayıt özelliklerinin derinlikle değişimi incelenmiştir.
-
Ögeİzmir ilindeki zemin hakim periyodu ve zemin büyütmesi değişiminin mikrotremor ölçümleri ile belirlenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2002) Gülerce, Ümit ; Ansal, Atilla ; 126923 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik MühendisliğiZemin hakim periyodu ve zemin büyütmesi, geoteknik deprem mühendisliğinde deprem yükleri altındaki zemin davranışını tahmin etmek amacı ile kullanılan parametrelerdir. Yerleşim bölgelerindeki sismik tehlike risklerini azaltmaya yönelik olarak, sismoloji, jeoloji, jeofizik ve inşaat mühendisliği gibi farklı disiplinlerin değişik parametreleri esas alarak yaptığı çalışmaların birlikte değerlendirilmesini içeren ve elde edilen sonuçlara göre risk analizi, risk yönetimi ve deprem sonrası uygulanacak acil durum planlarının oluşturulması konularında büyük ölçekli yaklaşımların yapılarak detaylı önlemlerin alınmasını amaçlayan mikrobölgeleme uygulamaları kapsamında, bu parametrelerin incelenmesi yerel zemin özelliklerinin değişimini araştırmak açısından büyük önem taşımaktadır. Zemin hakim periyodu ve zemin büyütme özelliklerini belirlemede mikrotremor ölçümlerinin kullanımı, gerek arazi çalışmalarında sağladığı kolaylıklar, gerekse güvenilir sonuçlar vermesi bakımından son yıllarda oldukça yaygınlaşmıştır. Bu bağlamda, mikrotremorların yatay ve düşey hız spektrumlarının oranlanmasına dayanan Nakamura yöntemi, özellikle büyük alanları içeren bölgelerde zemin hakim periyodu ve zemin büyütmesi değişiminin bulunmasında hızlı, ekonomik ve güvenilir sonuçları elde etmeye yarayan seçeneklerden biri olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, geoteknik deprem mühendisliği açısından büyük önem taşıyan zemin hakim periyodu ve zemin büyütmesi parametrelerinin İzmir ilindeki değişimini incelemek amacıyla, arazide 256 farklı noktada T=1 saniye periyotlu mikrotremor hız kaydı alınmış ve Nakamura yöntemine göre analiz edilerek her ölçüm için quasi transfer fonksiyonları hesaplanmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında, Izmir'de farklı noktalar için elde edilen quasi transfer fonksiyonlarından belirlenen zemin hakim periyodu ve zemin büyütmesi değerleri bir coğrafi bilgi sistemi (GIS) yardımı ile harita üzerine işlenerek, izmir Büyükşehir Belediyesi sınırları içerisinde kalan yerleşim bölgeleri için zemin hakim periyodu ve zemin büyütmesi değişimini veren haritalar oluşturulmuştur. Çalışmanın son aşamasında, mikrotremor ölçümlerinden bulunan zemin hakim periyodu ve zemin büyütmelerinin İzmir içindeki değişimi, İzmir şehrinde depremlerle meydana gelebilecek hasarı önlemeye yönelik olarak 1999 yılında RADIUS projesi kapsamında hazırlanan "izmir Şehri Deprem Senaryosu ve Deprem Master Planı" çalışmaları ile; zemin büyütmesi, yerel zemin sınıfı ve jeoloji haritaları esas alınarak, makro düzeyde karşılaştırmıştır. Çalışmanın farklı aşamalarında elde edilen bulgular; zemin hakim periyodu ve zemin büyütmelerinin İzmir'deki değişiminin belirlenmesi, mikrotremor ölçümleri üzerinde olumsuz etkiler yaratan koşulların arazi ve analiz aşamalarında gözlenmesi ve mikrotremor ölçümlerinden hesaplanan parametrelerin, diğer çalışmaların sonuçları ile karşılaştırılması bakımından mikrotremor uygulamalarındaki değişik adımlarla ilgili sonuçları içermektedir. Bu bağlamda, çalışma kapsamında varılan bulgular farklı başlıklar altında incelenmiştir. Mikrotremorların bilinmeyen kaynak etkisinde olmasına ve yakın çevredeki yerel koşullardan önemli ölçüde etkilenmesine bağlı olarak, arazi çalışmalarında istenilen kalitede kayıtlar almak, analiz aşamalarında güvenilir sonuçlar elde etmek açısından mikrotremor uygulamalarının en önemli bölümünü oluşturmaktadır. İzmir'de yapılan mikrotremor ölçümlerinde, literatürdeki örneklere benzer bir şekilde, kültürel gürültü, rüzgar gibi koşulların hesaplanan zemin parametreleri üzerindeki olumsuz etkisi gözlenmiştir. Çalışma kapsamında, İzmir'de alınan kayıtlar arasından bir örnek verilerek, rüzgarın mikrotremor ölçümleri üzerindeki olumsuz etkisi açıklanmıştır, izmir'deki çalışmanın arazi uygulamaları ve analiz aşamalarında elde edilen bulgularla; rüzgar ve gürültü gibi yerel kaynakların mikrotremor ölçümleri üzerinde olumsuz etkiler yaratabildiği sonucuna varılmış ve güvenilir sonuçlar almak için özellikle kültürel gürültü seviyesinin üst düzeyde olduğu kalabalık büyük şehirlerdeki arazi çalışmalarının, çevresel dış faktörlerin en alt seviyede olduğu erken saatlerde ve uygun hava koşulları altında yapılması önerilmiştir. Yerel etkilerin arazi notlarında belirtilmesi ve değerlendirme aşamalarında dikkate alınması da, bu yönden büyük önem taşımaktadır. izmir'de yapılan mikrotremor ölçümlerinin Nakamura yöntemine göre analizi ile elde edilen parametrelerin, harita ortamında coğrafi bilgi sistemleri kullanılarak değerlendirilmesi sonucunda, izmir için zemin hakim periyotlarının ve zemin büyütmelerinin değişimini veren haritalar üretilmiştir. Bu haritalar ve hesaplanan parametreler ışığında, İzmir'de zemin hakim periyotlarının 0.1-1.0 saniye, zemin büyütmelerinin ise 1.1-6.6 sınırları arasında değiştiği görülmüştür. Elde edilen haritalardan, zemin hakim periyodu ve zemin büyütme özelliklerinin coğrafi olarak çoğunlukla benzer değişimler gösterdiği ve bu parametrelerin değişimlerinin genel olarak farklı sınırlarla tanımlanabilen bölgelerle açıklanabildiği, ancak zemin büyütmelerindeki değişimin daha yakın mesafelerde, daha yüksek mertebelerde değişkenlik, keskin geçişler ve yerel farklılıklar gösteren küçük alanlı bölgeler içerdiği gözlenmiştir. Buna göre, izmir Körfezi'nin kuzey, güney ve doğusunda kalan sahil kesimlerinde ve yer yer şehrin farklı kısımlarındaki dere yatakları çevresinde her iki zemin parametresi de yüksek değerler almaktadır. Zemin hakim periyotları, bu bölgelerde 0.4 saniye üzerinde gözlenmekte, zemin büyütmeleri de 2 ve üstü değerlere çıkmaktadır. Bu bölgeler dışında kalan yerlerde ise, yerel farklılaşmalar görülmekle beraber, zemin hakim periyodu ve zemin büyütmesi genelde sahilden uzaklaşan mesafelerle azalarak, çoğunlukla 0.5 saniye ve 2.5 değerlerinin altında kalmaktadır. izmir Deprem Senaryosu kapsamına sondaj bulgularından oluşturulan veritabanı, mikrotremor ölçümlerine oranla daha sınırlı sayıda ve daha heterojen dağılıma sahip coğrafi veri içermektedir. Ayrıca gerek "Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik" kapsamında yerel zemin sınıflarına göre tanımlanan spektrum karakteristik periyodu sınırlarının geçişli olarak verilmesi ve sondajlardan hesaplanan zemin büyütmelerinin sınırlı sayıda veri ile elde edilen ampirik bağıntılara dayanması, gerekse mikrotremor ölçümlerinden bulunan zemin hakim periyodu değerlerinin bazı durumlarda yüzlerce metre derinlikteki tabakaların özelliklerini yansıtması; izmir için mikrotremorlardan hesaplanan zemin parametreleri ile sondaj verilerinden bulunan parametreler arasında yapılacak karşılaştırmaları ileri derecede yaklaşık kılmaktadır. Buna rağmen, farklı yaklaşımları esas alan çalışmalardan varılan bulgular arasındaki ilişki hakkında genel bir bilgi sahibi olmak amacı ile, çalışmanın son bölümünde ilk olarak İzmir için mikrotremor kayıtlarından elde edilen zemin hakim periyodu haritası, Yönetmelik'teki spektrum karakteristik periyotları esas alınarak oluşturulan yerel zemin sınıfı değişimini gösteren harita ile karşılaştırılmıştır. Sonraki adımda, sondajlar ve mikrotremor ölçümlerinden belirlenen zemin büyütmelerinin, eş veya matematiksel olarak birbirinin cinsinden ifade edilebilecek boyutsuz büyüklükler olması nedeni ile iki farklı XI yöntem kullanılarak bulunan zemin büyütmesi değişimi, coğrafi olarak İzmir'i temsil eden 12 ana doğrultu üzerinde incelenmiştir. Karşılaştırmaların son aşamasında, İzmir'deki zemin hakim periyodu ve zemin büyütmelerinin coğrafi değişimi, yerel jeolojik birimlerin değişimi ile kıyaslanmıştır. Mikrotremor ölçümlerinden Nakamura Yöntemine göre hesaplanan zemin hakim periyodu ve zemin büyütmelerinin, sondaj verileri kullanılarak bulunan yerel zemin sınıfları ve zemin büyütmesi değerleri ile karşılaştırılması sonucunda, farklı yaklaşımlarla varılan bulguların makro ölçekte genel olarak örtüştüğü gözlenmiştir. Yönetmelikte tanımlanan yerel zemin sınıflarının çoğunlukla spektrum karakteristik periyodunun üst sınırlarının artmasına bağlı olarak birbirinden ayrılması sebebiyle, yerel zemin sınıflarına ait spektrum karakteristik periyotlarının tanımlandığı aralığın bir alt sınıfı da geçişli olarak kapsadığı kabul edildiğinde; mikrotremor ölçümlerinden Nakamura yöntemine göre bulunan zemin hakim periyotlarının, yaklaşık olarak yerel zemin sınıfları ile uyumlu sonuçlar verdiği; zemin büyütmesi değerlerinin ise, sayısal olarak eşit değerler almamakla ve bazı noktalarda önemli mertebelerde farklılaşmakla birlikte, coğrafi olarak sondajlardan bulunan zemin büyütmelerinin değişimine paralel bir değişim gösterdiği görülmüştür. Benzer bir şekilde, mikrotremor ölçümlerinden hesaplanan zemin hakim periyodu ve zemin büyütmesi değişimi, yerel jeolojik birimleri gösteren jeoloji haritası ile de tutarlı sonuçlar vermiş ve kaya özelliği gösteren formasyonların bulunduğu bölgelerde düşük zemin hakim periyotları ve zemin büyütmeleri gözlenirken, alüvyon tabakaları üzerinde yerleşik kesimlerde ise yüksek zemin hakim periyotları ve zemin büyütme değerleri elde edilmiştir. Bu çalışma sonucunda, kısa periyotlu mikrotremor ölçümleri kullanılarak Nakamura yöntemine göre İzmir'deki zemin hakim periyodu ve zemin büyütmesi değişimini gösteren haritalar oluşturulmuştur. Çalışma kapsamındaki arazi ve analiz adımlarında yapılan gözlemlerden, mikrotremor titreşim özelliklerinin ve mikrotremorlardan Nakamura yöntemine göre hesaplanan dinamik zemin parametrelerinin, yerel gürültü ve rüzgar gibi meteorolojik koşullardan etkilendiği ve arazi uygulamaları sırasında bu hususlara dikkat edilmesinin önemi ortaya çıkmıştır. Çalışmanın son aşamasında, İzmir Deprem Senaryosu uygulamalarının bulguları kullanılarak yapılan makro ölçekli karşılaştırmalarla elde edilen tutarlı sonuçlara bağlı olarak, mikrotremor ölçümlerinin İzmir'deki yerel zeminlerin deprem etkisi altındaki dinamik davranışını belirlemeye yönelik olarak, zemin hakim periyodu ve zemin büyütmesinin incelenmesi açısından uygun bir alternatif olduğu sonucuna varılmıştır.
-
ÖgeSitli ve killi kumlarda sıvılaşma(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Alhas, Emine ; Ansal, Atilla ; 39551 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik MühendisliğiBu araştırmada suya doygun, ince dane içeren kumlu zeminlerin dinamik davranış biçimleri ve bu davranış biçimi üzerinde dinamik gerilme seviyesinin, plastisitenin ve örselenmenin etkisi incelenmiştir. Laboratuvarda hazırlanmış temiz kum, plastik ve plastik olmayan ince dane içeren kum numuneleri ile örselenmemiş ince daneli kumlar üzerinde, gerilme kontrollü olan dinamik basit kesme deney sisteminde bir seri deney yapılmıştır. Sonuçlar, uygulanan dinamik gerilme seviyesinin artması durumunda ince daneli kumların sıvılaşabilirliğinin artmakta olduğunu göstermiştir. Ayrıca, plastisitenin dinamik mukavemet üzerinde oldukça etkili olduğu gözlenmiştir. Plastik ince danelerin dinamik mukavemeti, plastik olmayan ince danelerin dinamik mukavemetinden daha yüksek bulunmuştur. Diğer bir sonuç ise örselenmenin etkisidir. Laboratuvarda hazırlanan plastik ince dane içeren kum numunelerin dinamik mukavemetinin, örselenmemiş numunelerin dinamik mukavemetine oranla daha düşük değerlerde kaldığı gözlenmiştir.