Tünel Üst Yapı Etkileşim Problemlerinin Sınır Elemanlar Yöntemiyle İncelenmesi

Abstract

Tünel problemi, genellikle elastisite problemi kaynaklarında sonsuz veya yarı - sonsuz düzlemlerde boşluk problemi olarak incelenmiştir. Bu boşluklarda genellikle dairesel kesitli veya geometrisi belirli basit bölgelerdir. Son yıllarda gerek bilgisayar teknolojisinin gelişimi gerekse sayısal hesap yöntemlerinin gelişiminden dolayı, her hangi bir kesit veya herhangi bir bölge göz önüne alınabilmektedir. Zemindeki boşlukların üst yapı ile birlikte etkileşim problemini modellemek oldukça zordur. Çünkü zemin ve üst yapı hem malzeme açısından farklı, hem de davranış açısından farklı özellik göstermektedir. Bu yüzden etkileşim problemi üzerine çalışmaların son yıllarda arttığı gözlenmektedir. Tünel – üst yapı etkileşiminde en büyük problem, yer yüzeyindeki oturmadan dolayı oluşan problemdir. Bu nedenle bu çalışmada yeryüzüne yakın tünellerden dolayı yüzeydeki yer değiştirmeler elde edilerek, bu yer değiştirmelerden dolayı üst yapıda oluşacak zorlamalar incelenecektir. Bunun için sınır elemanlar metodu kullanılarak elde edilen sonuçlar, sonlu elemanlar ile elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılacaktır. Ayrıca literatürden alınan ve yerinde ölçülerek elde edilen değerlerle karşılaştırılarak optimum çözümler önerilecektir.

In elasticity problem resources, tunnel problems are in general analyzed as cavity problems on infinite or semi-infinite planes. These cavities are generally circular sectioned or geometrically determined simple regions. In recent years, computer technology and numerical calculation methods were drastically developed, so that it has been a lot easier to analyze any section or region with the help of these sources. It is really hard to model problems that are interacted in between cavities and tunnel structure. Because, soil and structure are different in terms of material and behavior. As a result, studies on interaction problems have been increased. Tunneling through soils results in ground loss, causing surface settlements and transverse movements. It is important to estimate the effects upon the existing structure, where the tunnel drive passes below. However, the free ground deformations should not simply be imposed upon a structure, because the structure contributes to stiffening of the ground. A computational soil-structure interaction analysis is required to obtain detailed stress–deformation response. First, boundary element method is used to estimate ground movements due to a tunnel in free ground, and the results are compared with the results of finite element method and measured settlements.