Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

Gözat

Son Başvurular

Şimdi gösteriliyor 1 - 5 / 123
  • Öge
    Determination of volumetric strains in fully and induced partially saturated sands through dynamic simple shear test device with confining pressure
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Bahşi, Tuğba Bahar ; Bayat, Esra Ece ; 627596 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği
    The concept of liquefaction, which is one of the most common research topics in geotechnical engineering, is the loss of vertical effective stress of the soil due to the excess pore water pressure of loose and saturated sands under earthquake loads. The induced excess pore water pressure cannot dissipate due to effect of short-term cyclic loads After a while, liquefaction occurs at the point where the excess pore water pressure is equal to the vertical effective stress. The liquefaction can cause settlements and loss of bearing capacity. The effects of liquefaction were firstly observed in the 1964 Alaska and Niigata earthquakes that caused extensive structural damage and loss of lives. In the literature, studies focused on saturated loose sands and various methods proposed against liquefaction. Many techniques were investigated as a method of soil improvement against liquefaction. IPS, Induced Partial Saturation was one of these newly proposed techniques. The preliminary researches about IPS method was proposed by Eseller (2004) and Yegian et al. (2007). The objective of Induced Partial Saturation (IPS) method, was to reduce the saturation by entrapping air/gas bubbles in the soil to achieve partial saturation. The major advantage of IPS is that it can also be applied under existing structures. The studies published in the literature showed no clear findings on how the degree of saturation affected volumetric strains. It was important to evaluate the volumetric strains developed in partially saturated sands during earthquakes in terms of providing knowledge about the use of IPS as a mitigation technique. Within the scope of the thesis, VJ-Tech Dynamic Simple Shear Test Device with Confining Pressure was used to investigate the dynamic behavior of partially and fully saturated sand specimens. The testing program included; saturation, isotropic consolidation, undrained and drained strain-controlled cyclic simple shear stages. In this study, Şile sand was used for fully and partially saturated sand samples. Moist tamping method was preferred to obtain loose specimens on fully saturated specimens whereas the partially saturated specimens were prepared with IPS technique. In the IPS, sodium percarbonate was selected to generate air/gas bubbles in the sample. In fully and partially saturated sand specimens, excess pore water pressure ratio (ru) was investigated at different shear strain amplitudes under undrained cyclic simple shear tests. During the undrained cyclic simple shear stage, unlike the behavior in fully saturated specimens, the excess pore water pressure (ru) in partially saturated specimens did not reach 1.0 with the increasing number of cycles. After undrained cyclic simple shear tests, the drained cyclic tests were performed on fully and partially saturated sand samples. Some probles faced during the tests and a software setting was recommended by VJ-Tech. Although the recommended setting were applied, it did not work on fully saturated sand samples. The recommended settings worked fine for partially saturated sand specimens. The isotropic consolidation (K0 =1.0) performed prior to drained cyclic simple shear tests. The relationship between volumetric strains, degrees of saturation, relative densities and shear strain amplitudes were investigated by drained cyclic simple shear tests. The volumetric strains decreased with; decreasing degree of saturation, increasing relative density and decreasing shear strain amplitude. Secant shear modulus was evaluated and obtained from the shear stress-shear strain hysteresis loop. In drained cyclic simple shear tests, hardening behavior was observed on partially saturated specimens. The volumetric strains were also compared with Finn et al. (1976) and Byrne (1991) correlations. Experimental results and empirical correlations followed similar trends in samples with low to high degrees of saturation. The presented results showed that the volumetric strains depended on the degree of saturation. The bulk modulus of air-water mixture (Kaw) was estimated by using Martin et al. (1975) effective stress model. The calculated Kaw values were compared with those obtained from the numerical model based predictions Seyedi-Viand and Eseller-Bayat (2020) and Koning (1963) equation. It can be seen that the experimental-based and numerical-based estimations were in a good agreement unlike Koning (1963) predictions. Finally, the findings in this study will provide data and knowledge base for the future research to evaluate the post-liquefaction deformations in specimens mitigated by Induced Partial Saturation (IPS).
  • Öge
    Yerel zemin sınıfı ve deprem özelliklerinin tek boyutlu dinamik davranışa etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Feyizoğlu, Tolgahan ; İyisan, Recep ; 634543 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği
    Depremler tekrarlı yüklemelere neden olarak zemin tabakalarının özelliklerini etkilemekte, yeryüzünde deplasmanlara neden olmakta ve üst yapılarda hasara yol açabilmektedir. Üstyapı tasarımlarında kullanılacak tasarım spektrumlarının elde edilebilmesi, zemin tabakalarında oluşacak deplasman ve şekil değiştirmelerin belirlenebilmesi amacıyla serbest saha davranışı analizleri gerçekleştirilmektedir. Doğrusal, doğrusal olmayan veya eşdeğer doğrusal olarak gerçekleştirilebilen analizlerde zeminlerin genel olarak yatay tabakalandığı durumlarda tek boyutlu dinamik analizler yeterli olmaktadır. Serbest saha davranışları ile zemin cinsi, yerel zemin sınıfı ve anakaya derinliği gibi zemin koşullarının yanında maksimum yer ivmesi ve frekans içeriği gibi deprem özelliklerinin zeminlerin dinamik davranışına olan etkileri belirlenebilir. Bu çalışmada yerel zemin sınıflarının ve deprem özelliklerinin tek boyutlu dinamik davranış üzerindeki etkilerinin belirlenebilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla 16 adet anakaya mostrasında alınan kuvvetli yer hareketi ivme kaydı ile farklı yerel zemin sınıfına sahip 20 zemin modeli kullanılarak bir boyutlu saha tepki analizleri gerçekleştirilmiştir. 1 boyutlu dinamik analizler Deepsoil v6.1 yazılımında frekans tanım alanında eşdeğer doğrusal ve zaman tanım alanında doğrusal olmayan yöntemler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Zemin modelleri TBDY 2018 kapsamında anakaya özelliklerinin farklı olduğu ZB yerel zemin sınıfına dahil olan 2 adet kaya, ZC yerel zemin sınıfına dahil olan birer adet kum ve kil, ZD ve ZE yerel zemin sınıflarına dahil olan ve anakaya derinliğinin etkilerini görebilmek için oluşturulan dörder adet kum ve killerden oluşmaktadır. Depremlere ait maksimum yer ivmesi değerlerinin zeminlerin dinamik davranışı üzerindeki etkilerini görebilmek amacıyla analizlerde kullanılan 16 deprem ivme kayıtları her biri dörder tane olmak üzere 0.1 g, 0.2 g, 0.3 g ve 0.4 g maksimum yer ivmesi değerlerine ölçeklendirilmiştir. Ölçeklendirilen bu kayıtlar 20 farklı zemin modeline TBDY 2018'e göre yerel zemin sınıfı ZB ve ZA olan anakaya tabakasından etkitilmiştir. Eşdeğer doğrusal ve doğrusal olmayan analizler olarak gerçekleştirilen bir boyutlu dinamik analizler sonucunda her zemin modeli için yüzey tepki spektrumları, hakim periyot değerleri, en büyük spektral zemin büyütmesi değerleri, zemin tabakalarında meydana gelen deplasman ve şekil değiştirmelerin derinlikle değişimi elde edilmiştir. Ayrıca TBDY 2018 kullanılarak maksimum spektral ivme değerleri 0.1 g, 0.2 g, 0.3 g ve 0.4 g olan 4 ayrı noktadan alınan tasarım spektrumları ile yapılan analizler sonucunda elde edilen yüzey tepki spektrumları karşılaştırılmıştır. Gerçekleştirilen analizlerin sonuçları incelendiğinde maksimum yer ivmesi ile zemin tabakalarında oluşan şekil değiştirme ve yüzeyde meydana gelen deplasmanlar arasında doğrusal bir ilişki olduğu görülmektedir. Maksimum yer ivmesi değerleri ile spektral zemin büyütmeleri arasında belirgin bir ilişki kurulamazken zeminlerin rijitlikleri azaldıkça büyütmelerin ve periyotların yükseldiği saptanmıştır. Ayrıca aynı yerel zemin sınıfına sahip kum zeminlerde deplasman ve şekil değiştirmenin, kil zeminlerde ise spektral zemin büyütmesinin daha yüksek olduğu belirlenmiştir.
  • Öge
    Öngermeli ankrajlı kesişen kazıklı iksa sistemi: Bir vaka analizi ve nümerik olarak incelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020-07) Uçar, Gizem ; Lav, Musaffa Ayşen ; 637538 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Bilim Dalı
    Derin kazılar geoteknik mühendisliğinin en önemli inceleme alanlarından biridir. Yatay ve düşey destek elemanlardan oluşan derin kazı sistemleri çok bodrumlu ve çok katlı yapıların inşası sırasında hem yapılacak yapılar hem de çevredeki yapılar için güvenli bir çalışma alanı yaratabilmek amacıyla kullanılmaktadır. Sisteme etkiyen toprak ve su basınçları ile sürşarj yüklerinin yatay ve düşey destek elemanları ile zemine güvenli bir şekilde aktarılması sağlanmaktadır. Bu tez kapsamında, kesişen kazıklı öngermeli ankrajlı destek sistemi incelenmiştir. Tezin konusu çok bodrumlu ve çok katlı bir yapının inşası için gereken derin kazı destek sisteminin tasarlanması, kazı sırasında karşılaşılan problemler sonucu projede yapılan revizyonlar ve iksa sistemindeki yanal deplasmanlara etki eden parametrelerin araştırılmasıdır. Bu tez kapsamında Plaxis 2D 2020 sonlu elemanlar programı kullanılarak bir vaka analizi yapılmıştır. Geçirimsiz bir perde yaratmak amacıyla kesişen kazıklı iksa sistemi tercih edilmiştir. Bu derin kazının zemin etütleri, parametrelerin seçilmesi ve inşaat aşaması da dahil tüm bölümleri detaylıca incelenmiştir. Daha sonra Plaxis sonlu elemanlar programı kullanılarak sistemin son revizyonu modellenmiş ve çeşitli parametrelerin iksa sisteminde meydana gelen yanal deplasmanlara olan etkileri yapılan analizler ile araştırılmıştır. Tezin ilk bölümünde derin kazılara duyulan gereksinim ve geoteknik mühendisliğindeki yerine değinilmiş, ayrıca teze konu edilen proje ve yapılan çalışmalar hakkında bilgi verilmiştir. İkinci bölümde derin kazı destek sistemleri tasarlanırken dikkat edilmesi gereken hususlar ve derin kazı tasarımı yapılmadan önce gerçekleştirilmesi gereken çalışmalara değinilmiştir. Derin kazılar getirdiği avantajların yanı sıra bazı problemlere de sebep olabilmektedir. Planlanan kazı gerçekleştirilmeden önce çalışılacak saha hakkında doğru ve yeterli bilgiye sahip olmak, güvenli ve ekonomik bir kazının olmazsa olmaz şartlarından birisidir. Derin kazı sırasında karşılaşılabilecek sorunlar ve çözümleri ile kazı öncesi yapılması gereken çalışmalardan bu bölümde bahsedilmektedir. Üçüncü bölümde geoteknik mühendisliği problemlerinde oldukça önemli bir tasarım unsuru olan yanal toprak basınçları detaylı bir şekilde incelenmiştir.
  • Öge
    Göçme durumuna ulaşmamış kazık yükleme deneylerinde nihai kazık taşıma kapasitesinin belirlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020-06-15) Dalkılıç, Berkay ; Yıldırım, Hüseyin ; 501161323 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği ; Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    Kazık yükleme deneyleri, nihai kazık taşıma kapasitesinin belirlenmesi amacıyla işyeri sahasında bire bir ölçekte uygulanan güvenilir deneylerdir. Çeşitli araştırmacılar tarafından önerilen yöntemler doğrultusunda teorik olarak kazık taşıma kapasitelerinin hesaplanması mümkün olmaktadır. Ancak, temel altı kazıkların tasarımında yapılan öngörüler ve belirlenen parametreler bazı belirsizlikler içermektedir. Zeminin homojen olmayan yapısı, zemin araştırma çalışmaları esnasında gerçekleşebilecek hatalar sonucu araziden alınan numunelerin sahadaki gerçek durumu temsil etmemesi, tasarımcı tarafından yapılan kabullerin kişiden kişiye farklılık göstermesi gibi nedenlerden dolayı teorik yöntemler ile ulaşılan kazık taşıma kapasitelerinin doğrulanması gerekmektedir. Bu sebeple; tasarımdaki olası hataların düzeltilmesi, aşırı güvenli dizaynların önüne geçilerek daha ekonomik çözümler üretilmesi amacıyla kazık yükleme deneyleri ile gerçek kazık taşıma kapasitelerinin elde edilmesi büyük önem arz etmektedir. Kazık yükleme deneylerinde, test kazığının göçme durumuna ulaşıncaya kadar yüklenmeye devam edilmesi halinde kazık taşıma kapasitesi yalnızca yük-oturma grafiği yorumlanarak bile kolaylıkla belirlenebilmektedir. Ancak; bazı deneylerde, kazığın göçmesine neden olacak büyüklükteki yükü, test kazığına aktarabilmek için gereken reaksiyon sisteminin (çekme kazıkları, test kirişleri, hidrolik krikolar vb.) kurulumu pratik olarak mümkün olmamaktadır. Bu doğrultuda; tezin konusu olan göçme durumuna ulaşmamış kazık yükleme deneylerinde nihai kazık taşıma kapasitesinin doğru şekilde belirlenmesi gerekmektedir. Aksi halde, yapımı maliyetli ve zaman alıcı bu deneyler esas amacına ulaşmamış olacaktır. Literatür çalışması kısmında tek bir kazık taşıma kapasitesi değerine ulaşılabilmesi için 40'tan fazla farklı yöntem önerildiği anlaşılmaktadır. Bu doğrultuda; yöntemlerin olumlu ve olumsuz yönlerinin değerlendirilerek hangi yöntemin tercih edileceği önem kazanmaktadır. Tez çalışmasında; büyük bir kısmı göçme durumuna ulaşmamış 25 farklı kazık yükleme deneyi için, farklı araştırmacılar tarafından önerilen ve dünyada genel kabul görmüş yöntemler kullanılarak kazık taşıma kapasiteleri hesaplanmıştır. Ayrıca; göçme durumunun deney sonuçlarının yorumlanması üzerindeki etkisine de değinilmesi amacıyla, göçme yüküne kadar devam ettirilmiş bazı deneylere de yer verilmiştir. Deneylerin değerlendirilmesinde; Brinch Hansen %80, Brinch Hansen %90, Butler - Hoy, Cambefort - Chadeisson, Chin - Kondner, Corps of Engineers, Davisson, De Beer, Decourt, Fuller - Hoy, Hirany - Kulhawy, Mazurkiewicz, Teğet (Mansur - Kaufman) ve Van Der Veen olmak üzere 14 farklı yöntem kullanılmıştır. Ulaşılan veriler ışığında; göçme durumuna kadar devam ettirilmemiş kazık yükleme deneylerinin değerlendirilmesinde Fuller - Hoy, Hirany - Kulhawy, Brinch Hansen %90 ve Davisson yöntemlerinin uygulanabilirliklerinin çok düşük olduğu, tez çalışmasında açıklanan diğer yöntemlerin ise yüksek oranda başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür. Tüm deney sonuçları göz önüne alındığında; en yüksek taşıma kapasitesi değerine Decourt yöntemi ile, en düşük taşıma kapasitesine ise De Beer yöntemi ile ulaşıldığı anlaşılmıştır. Bunun dışında; deneyler ve farklı yöntemler için çeşitli veri havuzları oluşturularak istatistiksel analizler yapılmış, standart sapmalar üzerinden varyasyon katsayıları hesaplanmıştır. Bu varyasyon katsayıları doğrultusunda belirsizlikler yorumlanmıştır. Buna göre farklı yöntemlerin; göçme durumuna kadar yüklemeye devam edilen deneylerde, göçme durumuna ulaşmamış deneylere kıyasla birbirine çok daha yakın sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Yöntemlerin belirsizlikleri incelendiğinde ise genel olarak kendi arasında en tutarlı sonuçların Butler - Hoy, Mazurkiewicz ve Corps of Engineers yöntemleri ile, en kararsız sonuçların ise Brinch Hansen %80, Chin - Kondner ve Decourt yöntemleri ile elde edildiği gösterilmiştir. Ayrıca, aynı deney verileri üzerinde farklı yöntemler uygulanarak elde edilen kazık taşıma kapasiteleri arasında %300' varan büyük mertebe farkları olduğu görülmüştür. Bu doğrultuda, yöntemler karşılaştırılarak her yöntem için ayrı güvenlik katsayıları önerilmiştir. En büyük güvenlik katsayısı değerini Decourt ve Chin - Kondner yöntemleri, en küçük güvenlik katsayısı değerini ise De - Beer, Cambefoty - Chadeison ve Teğet (Mansur - Kaufman) yöntemleri almıştır.
  • Öge
    İki doğrultuda yatay yüklü kazık grupları ile ilgili bir inceleme
    (İstanbul Teknik Üniversitesi, 2013) Gürgüç, Sevda Berra ; Özkan, Mustafa Tuğrul ; 335882 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Programı
    Bu çalışmada, kohezyonlu ve kohezyonsuz zeminlerde yer alan iki doğrultuda yatay yük etkisindeki kazıkların davranışları Plaxis 3D Foundation programı ile analiz edilmiştir. Bu analizlerde, kazık grubunun iki doğrultuda 1000 kN yatay yük etkisindeki davranışları, farklı kazık çapları, kazık aralıkları ve zemin özellikleri için belirlenmiştir. Farklı zeminlerde yer alan kazık gruplarının yapacakları deplasmanlar, farklı kazık çapları ve aralıkları için analiz edilmiştir. Grup içerisindeki her bir kazığın taşıdığı yük, ortalama her bir kazığın taşıyacağı yüke göre değerlendirilmiştir. Yük-deplasman eğrilerinden kazık grubunun taşıyacağı maksimum yatay yük değerleri farklı kazık çapları, aralıkları ve zemin özellikleri için belirlenmiştir. Analizler sonucunda, kazık gruplarının yapacakları deplasmanların kazık çapları ve/veya kazık aralıkları arttıkça azaldığı bulunmuştur. Kohezyonlu ve kohezyonsuz zeminlerdeki tüm kazık çapları için grup içerisindeki her bir kazığın taşıdığı yükler kazık aralıkları ve kazığın grup içerisindeki yerleşimi ile ilgili olduğu görülmüştür. Kazık grubunun daha büyük yatay yükler taşıyabilmesi için kazık çapının ve kazık aralıklarının arttırılması gerekmektedir. Zemin sıkılığının arttırılması kazık grubunun taşıyacağı maksimum yatay yükü arttırmaktadır.