FBE- Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/108

Gözat

Yazar "Celep, Zekai" ile FBE- Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
  • Öge
    Toprak ve kaya dolgu barajların elasto-plastik dinamik davranışı
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1998) Özcan, Zeki ; Celep, Zekai ; 75030 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    Bu tezde, toprak ve kaya dolgu tipinde inşa edilen barajların deprem gibi dinamik ve tekrarlı yükler etkisi altındaki doğrusal elastik ve elasto-plastik davranışı sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Analizlerde baraj gövdesi ayrı ayrı bir boyutlu ve iki boyutlu modellenerek davranışı değerlendirilmiştir. Bir boyutlu sonlu eleman modelinde, baraj gövdesi değişken kesitli, bir boyutlu sonlu elemanlarla kayma kaması olarak modellenmiştir. İki boyutlu sonlu eleman modelinde ise baraj gövdesi düzlem şekil değiştirme problemi olarak ele alınmış ve üç düğüm noktalı, üçgen sonlu elemanlar kullanılmıştır. Baraj malzemesinin doğrusal olmayan davranışı için hiperbolik zemin modeli kullanılmıştır. Elasto-plastik modülü belirleyen akma yüzeyinin bulunmasında Mises akma kriteri kullanılmıştır. Haraket denkleminin sayısal çözümü de adım adım integrasyon tekniği ile yapılmıştır. Sayısal örnek olarak, kaya dolgu tipinde inşa edilen Atatürk Barajı'nın deprem davranışı belirlenmeye çalışılmıştır. Yer hareketi olarak 13 Mart 1992 Erzincan depremi düzeltilmiş ivme bileşenleri eş zamanlı olarak uygulanmıştır. Her iki model ve davranışa ait baraj gövdesinde oluşan yerdeğiştirmeler, şekil değiştirmeler, kayma gerilmeleri ve ivmelerin zamanla değişimleri elde edilerek grafiklerle gösterilmiştir. Ayrıca, doğal titreşim frekanslarının belirlenmesi, sönüm oranının ve referans birim şekil değiştirmesinin davranış üzerindeki etkisini belirlemek için parametrik çalışmalar da yapılmıştır. Yapılan çözümlerin karşılaştırılmasından; (i) daha az sayıda eleman ve parametrenin belirlenmesine ihtiyaç duyan, daha kısa hesap zamanı ve zorluğu olan bir boyutlu modelin ön boyutlandırmada, barajın serbest titreşim frekanslarım belirlemede, baraj gövdesinde meydana gelen yerdeğiştirme, gerilme ve ivmelerin büyüklülerinin belirlenmesinde kullanılabileceği; (ii) baraj genişliğinin yüksekliğine oranı dört veya daha büyük olduğu hallerde, bir boyutlu modelden elde edilen sonuçların, yerinde yapılan deneyler ve deprem sırasında ölçülen değerlerle uyumlu olduğu, baraj davranışını yansıttığı; (iii) daha fazla parametre ve daha uzun çözüm zamanlan gerektiren üç boyutlu analizler yerine iki boyutlu modeller ile yapılan analizlerin yeterli yaklaşımı sağladığı; (iv) dar veya üçgen biçimli vadilere oturan barajlar için üç boyutlu modellerin kullanılması gerekliliği; (v) doğrusal olmayan zemin davranışını daha gerçekçi yansıtan, elasto-plastik davranışın mutlaka göz önünde bulundurulması gerektiği vurgulanmıştır.