Granüler yastık tabaka kullanımının zemin büyütmesine etkisi
The effect of using granular cushion layer on soil amplification
- Tez No: 1014722
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT TONAROĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Deprem yeryüzünü şekillendiren tektonik bir doğa olayıdır. Kuvvetli yer hareketi olmaları durumunda yapılar ve doğal oluşumlarda yıkıma yol açtıklarından yaşam alanları için önemli bir risk oluşturabilmektedir. Meydana gelme zamanı, büyüklüğü ve yıkıcı etkisi mevcut bilgi ve teknoloji ile öngörülemeyen bu doğal yer hareketi nedeniyle oluşabilecek hasarlar, hareketin karakteristikleri yanında etkilediği alanlardaki yerel zemin koşulları ve mühendislik yapılarının kalitesine bağlıdır. Deprem karakteristikleri değiştirilemeyeceğine göre yaşam alanlarındaki olası yapı hasarlarını azaltmak için yerel zemin koşulları dikkate alınarak yapıların mühendislik ilkelerine uygun olarak projelendirilmeleri ve inşa edilmelerinin gerekli olduğu açıktır. Yerel zemin koşullarının etkisi ile oluşan zemin büyütmesi veya sıvılaşma veya yumuşama gibi zemin rijitliğinin azalması ve mukavemet kaybı oluşumu deprem etkisindeki yapı hasarlarında büyük paya sahiptir. Bina ve köprü gibi üst yapıların deprem sırasındaki davranışı zemin büyütmeleri dolayısı ile artan genliklerden etkilenmekte ve bu yapıların projelendirmesinde yerel zemin koşullarına göre olası zemin genlikleri dikkate alınmaktadır. Zemin genliklerinin ve yerel ivmelerin yüksek olması yapıların daha fazla atalet kuvvetine maruz kalacağını göstermekte ve inşaat maliyetlerini arttırmaktadır. Depreme dayanaklı daha ekonomik yapılar inşa edebilmek için zemin büyütmelerini düşürerek, yapı altındaki zeminin ivme genliklerini azaltmak yoluna gidilebilir. Bunun için yapı altında tesis edilecek bir yastık tabaka (geoteknik sismik izolasyon tabakası) ile deprem dalgalarının etkisi sönümlendirilebilir ve yapı altındaki zeminin yumuşaması ve/veya mukavemet kaybı önlenebilir. Uygulamada yaygın olarak kullanılmayan bu zemin iyileştirme yaklaşımının sismik davranış üzerine literatürde fazla çalışma bulunmamaktadır ve bu konuda yapılacak araştırmalara ihtiyaç vardır. Bu durum dikkate alınarak bu doktora tezinde çalışılan zemin profillerinde farklı kalınlıklarda granüler bir izolasyon tabakası teşkili ile yapılan zemin iyileştirmesinin sismik etkiler altında yerel zemin koşullarına etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç için gerçekleştirilen çalışmalarda ilk olarak kum ya da kum-kauçuk bir izolasyon tabakası içeren varsayımsal bir zemin profilinin yer aldığı saha için bir boyutlu sismik analizler gerçekleştirilmiştir. DeepSoil programı ve deprem yönetmeliği regülasyonu çerçevesinde 11 yer hareketi kayıtı kullanımı ile eşdeğer lineer ve nonlineer zemin davranışı dikkate alınarak analizler yapılmıştır. Sonraki aşamada ise kum-kauçuk ya da kum-çakıl bir izolasyon tabakası içeren ve literatürde kalınlıkları ve özellikleri tanımlanmış yumuşak ve sert Bangkok killerinden oluşan bir zemin profilinin yer aldığı bir inceleme sahası için Plaxis programı ve deprem yönetmeliği çerçevesinde 15 yer hareketi kayıtı kullanımı ile bir ve iki boyutlu nonlineer analizler gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen sayısal analizlerin sonuçları şekiller ve tablolar oluşturularak değerlendirilmiş ve elde olunan bulgular tartışılmıştır. Bu bulgular ışığında bir izolasyon tabakasının inşa edilecek yapı altına serilmesi durumunda, ivmeleri ve dolayısıyla zemin büyütme problemini, deprem karakteristiklerine bağlı olarak azaltacağı sonucuna ulaşılmıştır. Bu azalım, sadece 1m kalınlıklı bir granüler yastık tabakası kullanımında bile özellikle 0.4sn'den düşük ve 0.4-0.8sn periyot aralığı için yaklaşık %12-18.5 oranlarında olup; elde olunan performansın ekonomik bir mühendislik çözümü olabileceği sonucuna ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Earthquakes are tectonic natural phenomena that shape the Earth's surface. When they produce strong ground motions, they can lead to destruction in both engineered structures and natural formations, thereby posing a significant risk to inhabited areas. Because the time of occurrence, magnitude, and destructive potential of earthquakes cannot be reliably predicted with current knowledge and technology, the damage that may result from such ground motions depends not only on the characteristics of the motion but also on the local soil conditions at the affected sites and the quality of engineering structures. Since earthquake characteristics cannot be altered, it is evident that, to reduce potential structural damage in residential areas, structures must be designed and constructed in accordance with engineering principles while accounting for local site conditions. Local soil conditions play a major role in earthquake-induced damage through mechanisms such as site amplification, liquefaction, and soil softening processes associated with reductions in soil stiffness and the development of strength loss. The seismic response of superstructures such as buildings and bridges is affected by the increased motion amplitudes resulting from site amplification; accordingly, expected site-specific ground motion amplitudes are considered in structural design based on local soil conditions. High ground motion amplitudes and local accelerations imply greater inertial forces acting on structures, which in turn increases construction costs. To construct earthquake-resistant yet more economical structures, one practical approach is to reduce site amplification and thereby decrease the acceleration amplitudes within the foundation soil. This can be achieved by installing a seismic isolation layer beneath the structure, which may attenuate the effects of propagating seismic waves and help prevent softening and/or strength loss in the underlying soil. Motivated by this gap, the objective of this doctoral dissertation is to examine the influence of ground improvement achieved by forming granular isolation layers of varying thickness within an existing soil profile on local site response under seismic loading. To this end, the study first conducted one-dimensional seismic response analyses for a hypothetical site characterized by a soil profile incorporating either a sand or sand–rubber isolation layer. Using the DeepSoil software and within the framework of seismic code provisions, analyses were performed with 11 earthquake ground motion records considering both equivalent-linear and nonlinear soil behavior. In the subsequent stage, one- and two-dimensional nonlinear analyses were carried out using PLAXIS, in accordance with seismic code provisions, with 15 earthquake ground motion records for a case-study site comprising a soil profile of soft and stiff Bangkok clays whose thicknesses and properties are reported in the literature, incorporating either sand–rubber or sand–gravel isolation layers. The numerical analysis results were evaluated through figures and tables, and the findings were discussed in detail. Based on these findings, it has been concluded that placing an isolation layer beneath a structure to be constructed can reduce accelerations and, consequently, mitigate the problem of soil amplification, depending on the characteristics of the earthquake. This reduction was found to be approximately 12% to 18.5%, particularly for period ranges below 0.4 s and between 0.4 s and 0.8 s, even with the use of only a 1 m thick granular cushion layer. Accordingly, the obtained performance suggests that this approach may provide an economical engineering solution.
Benzer Tezler
- Haliç dip tarama çamuru ve maden atığının geotekstil tüp ile susuzlaştırılması ve geoteknik mühendisliği açısından değerlendirilmesi
Dewatering of Golden Horn dredged sludge and mining waste using geotextile tubes and evaluation of these in terms of geotechnical engineering
ÜMİT KARADOĞAN
Doktora
Türkçe
2021
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BERRAK TEYMÜR
- Granül formdaki hidroksilapatit'in lyofilize fibrin yapıştırıcısı (tisseel/tissucol) kullanılarak stabilizasyonu (deneysel araştırma)
Başlık çevirisi yok
ENDER SELÇUK
Doktora
Türkçe
1993
Diş HekimliğiEge ÜniversitesiAğız, Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELDA ERTÜRK
- Alterasyondaki kimyasal değişimlerin incelenmesiyle kutlular (Sürmene) tipi sülfit yataklarında merceğin saptanması
Başlık çevirisi yok
HASAN KOLAYLI
Yüksek Lisans
Türkçe
1989
Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK TOKEL
- Formation and structural properties of water induced structures at graphene/mica and graphene/CrxO/glass interfaces
Grafen/mika ve grafen/CrxO/cam arayüzeylerinde su kaynaklı yapıların oluşumu ve yapısal özelliklerinin incelenmesi
ORKHAN NOVRUZOV
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN GÜRLÜ
- Ratlarda, prostaglandin e2 (PGE2) inhibisyonu ve stimülasyonunun , renomedullar interstisyal hücre (RMİH) fonksiyonları üzerine olan etkilerinin incelenmesi
Examination of the effects of PGE2 inhibition and stimulation on renomedullary interstitial cells functions in rats
SİBEL DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Histoloji ve Embriyolojiİstanbul ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL SEÇKİN