Dolgulu süreksizliklerin dinamik kesme dayanımının nicel analizi
Quantitative analysis of dynamic shear strength of filled discontinuities
- Tez No: 989580
- Danışmanlar: PROF. DR. KAMİL KAYABALI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kaya kütlelerinin farklı yükler altındaki davranışları, süreksizlikler ve dolgularının özelliklerinden önemli ölçüde etkilenmekte ve mühendislik yapılarının güvenliğinin değerlendirilmesini karmaşıklaştırmaktadır. Mevcut literatür, dolgulu süreksizliklerin dinamik yükler altındaki mekanik davranışı ve dayanımı üzerine önemli boşluklar barındırmaktadır. Bu çalışmada, geniş bir dayanım aralığındaki kayaçlardan oluşturulan yapay süreksizliklere farklı dolgu malzemeleri uygulanmış ve gerçek bir deprem kaydından türetilen dinamik yük altında doğrudan kesme deneyine tabi tutularak kesme davranışları ve dayanımları incelenmiş; dinamik kesme dayanım değerleri statik yük koşullarındaki değerlerle karşılaştırılmıştır. Veriler, dinamik kesme dayanımı ile süreksizlik ve dolgu parametreleri arasındaki ilişkilerin nicel olarak tanımlanması için regresyon analizlerinde kullanılmış ve 0,866'ya varan belirlenme katsayılarıyla ampirik eşitlikler geliştirilmiştir. Dolgu türüne bağlı olarak süreksizlik ve kesme davranışını belirleyen parametreler değişmiş; yumuşak dolgularda t/a (dolgu kalınlığının pürüzlülük genliğine oranı), sert dolgularda dolgu–yüzey aderansı öne çıkmıştır. Yumuşak dolgularda kalınlık artışı dinamik kesme dayanımını bir noktaya kadar azaltıp sonrasında etkisizleşirken, sert dolgularda belirleyici olmamıştır. Yumuşak dolgularda dinamik kesme dayanımı kaya dayanımıyla paralel seyrederken, sert dolgularda bu ilişki kaybolmuş ve kaya dayanımını aşan yüksek dolgu dayanımlarında yenilmenin kayada gelişebilmesine yol açmıştır. Yumuşak dolgularda; düşük normal gerilmelerde dinamik kesme dayanımları statik değerleri aşarken, yüksek gerilmelerde statik dayanımlar daha yüksek çıkmıştır. Sert dolgularda ise dinamik kesme dayanımları genellikle daha yüksektir. Bu çalışma, dolgulu yapay süreksizliklerin dinamik kesme davranışlarını sistematik olarak ortaya koymuş, statik koşullara ve dolgu malzemelerine bağlı olarak farklılıklar sergilendiğini göstermiştir. Regresyon modelleri, dinamik kesme dayanımını deney koşulları ile kaya, süreksizlik ve dolgu özellikleri üzerinden nicel olarak ilişkilendirmiştir. Doğal süreksizlikler, farklı dolgu türleri ve sayısal modellemele kullanılacak ileri çalışmalarla bulguların saha ölçeğine aktarılabilirliği artırılabilir.
Özet (Çeviri)
Rock mass behavior under varying loads is strongly influenced by discontinuities and their infill materials, complicating stability assessments of engineering structures. Current literature exhibits notable gaps regarding the dynamic mechanical behavior and strength of filled discontinuities. In this study, artificial discontinuities were produced in rocks using a specialized press and filled with various materials. The specimens were subjected to direct shear testing under dynamic loading derived from a real earthquake record, and resulting dynamic shear strengths were compared with static values. Regression analysis was performed to quantify relationships between dynamic shear strength and discontinuity/infill parameters, yielding empirical equations with determination coefficients up to 0.866. Parameters controlling shear behavior varied according to infill type: the t/a (fill thickness to roughness amplitude ratio) was critical for soft infills, whereas adhesion dominated in hard infills. In soft infills, increasing thickness reduced dynamic shear strength to a critical threshold, beyond which its effect plateaued; in hard infills, thickness had negligible influence. Dynamic shear strength correlated with rock compressive strength only in soft infills, while in hard infills, high-strength infills exceeding rock compressive strength induced failure within the rock. At low normal stresses, dynamic shear strengths in soft infills exceeded static values but were lower at high stresses; in hard infills, dynamic shear strengths were generally higher. This study systematically elucidates the dynamic shear behavior of filled discontinuities, linking it to experimental conditions, rock properties, discontinuity geometry, and infill characteristics. These findings can be extended to field-scale applications through testing of natural discontinuities, employing various infill types, and implementing numerical modeling approaches.
Benzer Tezler
- Süreksizliklerde dolgunun kesme dayanımına etkisinin nicelleştirilmesi
Quantification of the effect of the filling material on the shear strength of discontinuities
AYLİN FİDAN ÜZGÜN
Doktora
Türkçe
2025
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAMİL KAYABALI
- Sarısu-Kemer (Antalya) arasındaki jeolojik yapıların olası mühendislik problemleri üzerindeki etkileri
The effects of geological structures between Sarısu-Kemer (Antalya) on possible engineering problems
NUH ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Jeoloji MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN ÖZAKSOY
- Bandırma (Balıkesir) - Osmaneli (Bilecik) YHT projesinin Bursa kesimin t10 tünelinde kesilen kaya kütlelerinin özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the characteristics of rock masses cut in the t10 tunnel of the bursa section of the bandirma (Balikesir) - Osmaneli (Bilecik) YHT project
ELİF AĞIRGÖÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Jeoloji MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KAYABAŞI
- Ankara Keçiören Dutluk ? Kuyubaşı arasındaki volkanik kayaçların fiziko-mekanik özellikleri ve kütle sınıflandırmaları
Physico-mechanical properties and rock mass classifications of the rocks between Dutluk-Kuyubaşi location in Keçiören Ankara
SERDAR YÜCEEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN ÖZSAN
- Comparison of predicted and observed block failures in haulageways of a chromite mine
Bir kromit madeninde beklenen ve gözlenen blok düşmelerinin karşılaştırılması
MAHMUT CELAL ZEYTİNOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
1992
Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. LEVENT TUTLUOĞLU