Nonlinearity of the residual shear strength envelope in stiff clays
Katı killerde doğrusal olmayan rezidüel kayma dayanım zarfı
- Tez No: 338551
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NEJAN HUVAJ SARIHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kesme deformasyonları süresince, katı killerde, ince levha-şeklindeki kil mineralleri kayma yönüne paralel şekilde üst üste gelerek kesmeye karşı en az direnci göstererek ?rezidüel kayma dayanımı?na erişir. Katı killerin rezidüel kayma dayanım zarfları doğrusal olmayan bir şekle sahiptir, fakat pratikte kolaylık açısından doğrusal yenilme zafı ile ifade edilir. Bu çalışmada, rezidüel kayma dayanım zarfının doğrusal olmayışı: (i) iki katı kilde (Ankara kili ve kaolin) 50 ila 900 kPa efektif normal gerilmeler altında tekrarlı direk kesme deneyleri ile ve (ii) literatürde yayınlanmış rezidüel kayma dayanımı verileri kullanılarak ele alınmaktadır. Rezidüel kayma dayanım zarfının doğrusal olmayışının önemini değerlendirebilmek için, limit denge metodu ile (a) reaktive heyelanlarda vaka analizleri ve (b) parametrik çalışma yapılmıştır. Bu çalışmanın sonuçları (1) Ankara kili ve kaolinin rezidüel kayma dayanım zarfları doğrusal değildir, bir üslü fonksiyonla ifade edilebilir ve kohezyon sıfırdır (2) Rezidüel dayanıma ulaşmak için tekrarlı direk kesme deneylerinde 3 kere tekrarlı kesme veya 20 mm kumulatif kayma deformasyonları uygulanması önerilmektedir (3) Plastisite indisi ve rezidüel kayma dayanımı arasındaki ampirik ilişkiler katı killerde rezidüel dayanımı başarılı bir şekilde tahmin edebilmektedir. (4) Rezidüel yenilme zarfının doğrusal olmayışı özellikle averaj efektif normal gerilmelerin 50 kPa'dan az olduğu, dönel ve ötelenmeli heyelanlar için önemlidir. Bu tür heyelanlarda doğrusal kayma dayanımı zarfı kullanılırsa şev güvenlik sayısı gerçekte olduğundan fazla bulunacaktır (özellikle su seviyesi yüksek olan heyelanlarda). (5) Plastisite indisi arttıkça, üslü fonksiyonun üs b değeri azalmakta, ve dolayısıyla yenilme zarfı doğrusal olmaktan daha çok uzaklaşmaktadır. Düşük plastisiteli malzemelerde doğrusal veya doğrusal olmayan yenilme zarfıı kullanmak güvenlik sayısı üzerinde çok büyük etki yapmamaktadır.
Özet (Çeviri)
During shearing of stiff clays, plate-shaped clay particles are parallel-oriented in the direction of shear reaching the minimum resistance of ?residual shear strength?. The residual shear strength envelopes of stiff clays are curved, but for practical purposes represented by linear envelopes. This study investigates the nonlinearity of the residual shear strength envelope using experimental evidence (i) from laboratory reversal direct shear tests on two stiff clays (Ankara clay and kaolinite) at 25 to 900 kPa effective normal stresses and (ii) from laboratory data collected from literature. To evaluate the importance of nonlinearity of the envelope for geotechnical engineering practice, by limit equilibrium method, (a) case histories of reactivated landslides are analyzed and (b) a parametric study is carried out. Conclusions of this study are: (1) The residual shear strength envelopes of both Ankara clay and kaolinite are nonlinear, and can be represented by a power function (cohesion is zero). (2) At least 3 reversals or cumulative 20 mm shear displacement of direct shear box is recommended to reach residual condition. (3) Empirical relations between plasticity index and residual friction angle can accurately estimate the residual strength of stiff clays. (4) Nonlinearity is especially important for landslides where average effective normal stress on the shear plane is less than 50 kPa, both for translational and rotational failures. For such slopes using a linear strength envelope overestimates the factor of safety (more significantly for the case of high pore pressures). (5) As the plasticity index increases, the power ?b? of the nonlinear shear strength envelope decreases, indicating more significant nonlinearity. For less plastic materials, using linear and nonlinear shear strength envelopes does not affect the factor of safety.
Benzer Tezler
- Halka kesme aleti ve kalıcı mukavemetin belirlenmesinde kullanımı
A Ring shear apparatus and its application to the measurement of residual strength
AHMET CEVDET BAYMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA ANSAL
- Probability-based assessment of post-liquefaction shear strength: An effective stress approach
Zemin sıvılaşması sonrası kayma mukavemetinin efektif gerilme yaklaşımı ile olasılıksal belirlenmesi
SATUK BUĞRAHAN SARİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL ÖNDER ÇETİN
- Advanced modeling of nonlinear bending behavior in functionally graded graphene nanoplatelet reinforced composite structures
Fonksiyonel dereceli grafen nanolevha takviyeli kompozit yapılarda doğrusal olmayan eğilme davranışının ileri düzeyde modellenmesi
İSMAİL ÖNDER KARTAL
Doktora
İngilizce
2026
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REHA ARTAN
- Yatay yük taşıyıcı sistemi merkezi çaprazlı çelik çerçevelerden oluşan mevcut bir çelik binanın deprem performansının değerlendirilmesi
Evaluation of seismic performance of an existing steel building with a lateral load-resisting system consisting of concentrically braced steel frames
KADİR YİĞİT ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CÜNEYT VATANSEVER