Effective stress based constitutive modelling and assessment of seismic pile-soil interaction in liquefiable soils
Efektif gerilme temelli zemin bünye modellemesi ve sıvılaşabilir zeminler içindeki kazıklarda sismik kazık-zemin etkileşiminin değerlendirilmesi
- Tez No: 368954
- Danışmanlar: PROF. DR. KEMAL ÖNDER ÇETİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 310
Özet
Sismik olarak aktif bölgelerdeki zeminlerde, sıvılaşmaya bağlı deformasyonların belirlenmesi geoteknik deprem mühendisleri için büyük bir eksiklik olmaya devam etmektedir. Mevcut çalışmalara rağmen, bu deformasyon değerlerini tahmin etmek uygulamanın yumuşak karnıdır. Bu eksiklikten yararlanılarak, tamamıyla bütünleşik, iki boyutlu, efektif gerilme tabanlı ve doğrusal olmayan bir bünye modeli geliştirilmiş olup, METUSAND olarak anılacaktır. Geliştirilen model, C++ formatında DLL“altprogramı”olarak FLAC ticari yazılımına eklenmiştir. METUSAND, Cetin et al., Cetin ve Bilge, ve Shamoto et al. modellerinin yarı ampirik döngüsel gerilme ve aşırı boşluk suyu basıncı tahminine dayanmaktadır. Önerilen bünye modelinin geçerliliğini teyhid etmek amacı ile, tipik vaka örnekleri olan ve 1987 yılında meydana gelen“Superstition Hills”depreminde Kaliforniya eyaletinin“Imperial Vadisi”Wildlife sahasındaki ve 1995 yılında meydana gelen“Hyogo-ken Nanbu”depreminde Kobe'de“Port Island”sahasındaki zemin sıvılaşması modellenmiştir. Analiz sonuçlarına göre,bahsedilen vaka örneklerinde meydana gelen zemin sıvılaşması tetiklenmesi ve sıvılaşma sonrası deformasyon değerleri METUSAND modeli ile elde edilen değerlerle uyumludur. Ardından, sıvılaşabilen bir zemine yerleştirilen tekil kazığın yatay sismik deformasyonunu incelemek amacıyla sayısal simülasyonlar yapılmıştır. NAVFAC ve Duncan Karakteristik Yük Yöntemi 'nden yararlanılarak ve sayısal simülasyon sonucu esas alınarak sıvılaşabilen zeminler içinde yer alan kazıkların sismik deformasyon davranışını belirlemek üzere yarı ampirik bağıntılar geliştirilmiştir. Geliştirilen bu bağıntılar iyi dökümanlanmış santrifüj deneyleri ile doğrulanmıştır. Doğrulama çalışmaları, sunulan yöntemin kazıkların yatay deformasyonlarını en fazla çarpı iki bölü iki mertebelerindeki bir hassasiyetle bulabileceğini kanıtlamıştır.
Özet (Çeviri)
The assessment of liquefaction-induced deformations of foundation soils located in seismically active regions has been a major concern for geotechnical earthquake engineers. Inspite of the existing efforts, the prediction of these deformations has remained a“soft”area of practice. Inspired by this gap, a new fully coupled, two-dimensional, effective stress-based, nonlinear and simplified constitutive model, referred to as METUSAND, is developed. As a part of the model development efforts, a“C++”subroutine was implemented in commercially available software FLAC based on semi-empirical cyclic straining and excess pore water pressure assessment models of Cetin et al., Cetin and Bilge and Shamoto et al. For verification purposes, well known liquefaction-induced ground deformation case history sites of Wildlife Site, Imperial Valley, California, shaken by 1987 Superstition Hills earthquake and Port Island Array, Kobe, shaken by 1995 Hyogo-ken Nanbu earthquake are re-assessed by using METUSAND. The analysis results confirmed that the proposed semi-empirical constitutive model METUSAND, can reliably predict liquefaction triggering and post liquefaction straining responses. Then, for the purpose of assessing lateral seismic deformation behavior of a single pile buried in liquefiable soils, series of numerical simulations were performed. On the basis of these numerical simulation results, and inspired by NAVFAC and Duncan Characteristic Load Method, semiempirical models to assess seismic deformation performance of piles buried in liquefiable soils were developed. Again, these recommended models were validated with actual well documented centrifuge test results. The validation studies confirmed that the proposed framework can predict pile deformations accurately within a precision of a factor of maximum two.
Benzer Tezler
- Zeminlerin sıvılaşmasında tabakalaşma etkisinin sayısal analiz ile belirlenmesi
Determination of the effect of stratification on liquefacture of soils using numerical analysis
ABDULLAH UĞUR YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AŞKIN ÖZOCAK
- Determination of the mechanical and dynamic properties of recycled concrete aggregate for pavement design
Yol üstyapısı tasarımı için geri dönüştürülmüş beton agregalarının mekanik ve dinamik özelliklerin belirlenmesi
MERVE AKBAŞ
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP İYİSAN
- Shear and volumetric straining response of Çine sand
Çine kumunun kayma ve hacimsel birim deformasyon davranışı
AHMET CAN KORKUSUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL ÖNDER ÇETİN
- Oyuk genişlemesi probleminin sonlu elemanlar yöntemi ile iki boyutlu sayısal analizi
Two dimensional numerical analysis of cavity expanison problem with finite element methods
EMİN ŞENGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METE İNCECİK
DOÇ. DR. MEHMET BERİLGEN
- Kulaklı pullukların kulak–toprak ilişkisinin numerik ve analitik yöntemler ile modellenmesi
Numerical and analytical modelling of soil-mouldboard interaction on mouldboard ploughs
İBRAHİM SAVRUKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİN SÜNBÜLOĞLU