Geri Dön

Sıvılaşmanın nümerik yöntemlerle modellenmesi

Modelling of liquenfaction by numerical methods

PDF İndir

  1. Tez No: 180568
  2. Yazar: MURAT TONAROĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. KUTAY ÖZAYDIN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Sıvılaşma, sayısal modelleme, efektif gerilme analizi, Liquefaction, numerical modelling, effective stress analysis
  7. Yıl: 2006
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Depremler sırasında yapıların zarar görmesine neden olan önemli etkenlerden birisi temelzemininde taşıma gücü kaybının ortaya çıkmasıdır. Temel zemininin kumlu zeminlerdenoluşması durumunda sıvılaşma, taşıma gücü kaybının başlıca nedeni olmaktadır.Bu çalışmada, zeminlerde sıvılaşmaya yol açan etkenlere ve mekanizmalara açıklık getirmekamacı ile bir seri sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Sayısal analizlerde LASS III (Dikmen,1979) bilgisayar yazılımı kullanılmış, nümerik modelde zemin davranışını modelleyenmalzeme parametrelerinin değerleri parametrik çalışmalar ile belirlendikten sonra, sıvılaşmayıetkilediği bilinen faktörlerden en önemlilerinin değişken değerleri ile arazi davranış analizlerigerçekleştirilmiştir. Nümerik analizlerde 20m kalınlığında uniform bir kum tabakasınındavranışı, 1999 Kocaeli depremi Arçelik kaydı taban kayasında etkiyen bir yer hareketi olarakkullanılarak incelenmiştir.Yeraltı su seviyesi zemin yüzüne yakın kabul edilmiş, derinliğinin zemin davranışını vesıvılaşma oluşumunu büyük oranda etkilediği gösterilmiştir. Kumun sıkılık derecesi ve sugeçirgenliği ile sarsıntı şiddetinin sıvılaşma üzerinde etkisi ayrıntılı olarak incelenmiştir.Gerçekleştirilen analizler sonucunda, yüksek geçirgenliğe sahip (k=10-2 m/sn) kumçökellerinde, sarsıntı şiddeti ve sıkılık derecesinden bağımsız olarak, sıvılaşma oluşmadığıgözlemlenmiştir. Sıvılaşmaya yol açan boşluk suyu basınçlarının sarsıntı şiddeti yanındakumun permeabilitesi ve sıkılık derecesinden doğrudan etkilendiği gösterilmiştir. Depremhareketinin iki yatay bileşeninin birlikte etkimesinin analizlerde gözönüne alınması, sıvılaşmaoluşumu ve derinliği üzerinde iki yönlü yer hareketlerinin oldukça büyük olumsuz etkileriolacağını göstermiştir. Tek yönlü yer hareketi etkisinde sıvılaşma derinliğinin 10m'yiaşmadığı, gevşek olmayan kumlarda 6-7m ile sınırlı olduğu, ancak iki yönlü yer hareketlerietkisinde sıvılaşma derinliğinin 15 m'yi geçebileceği gözlenmiştir.Analiz sonuçları zemin yüzünde uygulanan sürşarj yüklerinin sıvılaşma direncini önemlioranda arttırdığını ve sıvılaşma derinliğinin azalması sonucunu doğurduğunu göstermektedir.Uniform kum tabakası içinde daha az geçirgen bir tabakanın mevcut olması durumunda,depremler sırasında boşluk suyu basıncı oluşumu önemli ölçüde etkilenmekte, daha azgeçirgen tabakanın hemen altında büyük basınç artışları meydana gelmekte ve sıvılaşantabaka derinliği artmaktadır. Gerçekleştirilen az sayıda analiz deprem hareketininözelliklerinin de zemin davranışı üzerinde önemli etkileri olabileceğini göstermiştir.

Özet (Çeviri)

Loss of bearing capacity is one of the major causes of earthquake damage on structures.Liquefaction phenomenon is an important factor leading to loss of bearing capacity when thesandy soil deposits comprise the foundation layers.In this study, a series of numerical analyses are carried out to shed light on factors affectingliquefaction and the mechanisms involved. The numerical analyses are performed with thecomputer code LASS III (Dikmen, 1979). The values of constants needed for the materialmodel employed are determined by performing a parametric study through a series ofanalysis.An extensive number of site response analyses are performed on a typical soil profile in whichthe values of parameters known to affect liquefaction are varied within expected ranges. Thesoil profile analysed comprised of an uniform sand deposit 20 m thick underlaid by bedrock.The 1999 Kocaeli Earthquake Arçelik strong motion record is used as the bedrock motion toanalyse the field behavior.The ground water level is considered to be shallow, and results of numerical analysis havedemonstrated the importance of ground water level on the development of liquefaction and itsdepth. The effects of the relative density of the sand deposit and its permeability are studiedextensively, being subjected to ground motions of different shaking intensities.The results of analyses have shown that for highly permeable sands (i.e. k = 10−2 m / s ) therisk of liquefaction is negligible regardless of density and shaking intensity if only onehorizontal component of the earthquake motion is considered in the analysis. When the sanddeposit is subjected to both horizontal components of the earthquake motion, a large adverseaffect on the pore pressure accumulation and development of liquefaction are observed. Thedepth of liquefaction is shown to be less than 10 m under strong ground motions (limited to 6-7 m in medium dense sands) when the soil deposit is subjected to only one horizontalcomponent, whereas it might exceed 15 m?s when both horizontal components are effective.The results of numerical analyses have also demonstrated that surcharge loading at the groundsurface can lead to a considerable degree of increase in liquefaction resistance and itseffective depth. On the other hand, presence of a less permeable layer in the sand deposit isshown to have an adverse effect, leading to development of large pore pressures under the lesspermeable layer and increase in the depth of liquefaction. A limited number of analyses haveindicated that the characteristics of the earthquake motion can also have a large influence onsoil behavior.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    154204

    Jet grout tekniğinin zemin sıvılaşması üzerindeki azaltıcı etkisinin nümerik anlizlerle araştırılması

    The investigation of reduction coefficient of Jet grouting on soil liquefaction by means of numerical analysies

    İLKER ERKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEHMET BERİLGEN

  2. Tez No

    5988

    Sıvılaşmanın etüdü, İzmir için sismik risk analizi ve sıvılaşma uygulamaları

    Başlık çevirisi yok

    ÖNDER PUSAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1989

    İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    DOÇ. DR. ŞENGÜN KAYALAR

  3. Tez No

    95489

    The effects of liquefaction on the performance of structures

    Sıvılaşmanın yapıların performansı üzerine etkisi

    MUHAMMET BALCI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2000

    İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. GÖKHAN BAYKAL

  4. Tez No

    129437

    The Mitigation of liquefaction by means of soil improvement techniques

    Sıvılaşmanın zemin ıslah metodları ile azaltılması

    MAHMUT BARAN ÖZSOY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TURAN DURGUNOĞLU

  5. Tez No

    223048

    Sıkılaştırma ile sıvılaşma riskinin azaltılması

    Liquefaction remediation by densification

    ONUR MAVİTUNA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. BERRAK TEYMÜR

Geri Dön