Elastik yarı sonsuz ortamda gömülü dairesel tünelin dinamik davranışı
Dynamic response of a circular tunnel in an elastic half-space
- Tez No: 495301
- Danışmanlar: PROF. DR. İRFAN COŞKUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 56
Özet
Sonsuz veya yarı sonsuz elastik ortam içinde yapılan tüneller ve boru hatları gibi mühendislik yapıları taşıt yükleri, sıvı ve gaz basınçları ve sismik dalgalar gibi dinamik etkilere maruz kalabilmektedir. Bu çalışmada, elastik yarı sonsuz ortama gömülü, uniform dinamik iç basınç etkisindeki dairesel bir tünelin titreşimi incelenmektedir. Karşılaştırma yapabilmek amacıyla, ortam için sert ve yumuşak toprak olmak üzere iki tür malzeme göz önüne alınmaktadır. Düzlem şekil değiştirme kabulü altında tünel ve ortama ait hareket denklemleri polar koordinatlarda Helmholtz teoremi ile iki adet ayrık dalga denklemine indirgenmektedir. Bu denklemler Bessel-trigonometrik fonksiyon serileri yardımıyla analitik olarak çözülmektedir. Probleme ilişkin sınır koşuları tünel iç yüzeyinde ve tünel ile tüneli çevreleyen ortamın ara yüzeyinde tam olarak sağlatılmakta, yarı-sonsuz ortamın serbest yüzeyinde ise yaklaşık olarak sağlatılmaktadır. Gerilmesiz olan serbest yüzeye ait sınır koşullarının sağlatılmasında en küçük kareler tekniği kullanılmaktadır. Sınır koşullarının sağlatılması ile elde edilen bağıntılardan oluşan doğrusal denklem takımı çözülerek bilinmeyen katsayılar hesaplanmaktadır. Katsayıların hesabından sonra, ortamın herhangi bir noktasındaki yer değiştirme ve gerilme artık belirlenebilmektedir. Sayısal işlemlerde Matlab paket programından yararlanılmııştır. Elde edilen sonuçlar ortam malzemesi, dalga sayısı (frekans) ve tünel derinliği gibi parametrelere bağlı olarak çeşitli şekiller yardımı ile verilmiştir.
Özet (Çeviri)
Engineering structures such as tunnels and pipelines in full space or half-space, can be subjected to dynamic loads such as traveling loads, liquid or gass pressures and seismic waves. In this study, the vibration of a circular tunnel in an elastic half space subjected to uniformly distributed dynamic pressure at the inner boundary is studied. Under the assumption of plain strain, the equation of motion for the tunnel and the surrounding medium are reduced to two wave equations in polar coordinates using Helmholtz theorem. These reduced wave equations are solved analytically by sing the Bessel-trigonometric function series. The boundary conditions associated with the problem are satisfied exactly at the inner surface of the tunnel and at the interface between the tunnel and surrounding medium, but they are satisfied approximately at the free surface of the half-space. A least-squares technique is used for satisfying the stress-free boundary conditions at the free surface of the half space. The unknown coefficients in the system are calculated from the solution of liear equations which are obtained through the boundary conditions. Once the unknown coefficients are determined, the displacement and stress at any point in the medium can be calculated in a straightforward manner. Matlab package program is used in the numerical calculations. Numerical results, which are based on some parameters such as the properties of the surrounding soil, wave number (i.e., the frequency) and depth of the tunnel, are given in the figures.
Benzer Tezler
- Saçıcıların elastik dalga saçılımı ile görüntülenmesi
Imaging of scatterers through elastic wave scattering
UTKU HARMANKAYA
Doktora
Türkçe
2023
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE KAŞLILAR ŞİŞMAN
- Fraktal geometrili yüzey ile kayma teması yapan elastik-plastik yarı-sonsuz ortamın mekanik ve termomekanik analizi
Mechanical and termomechanical analysis of elastic-plastic semi-infinite medium in sliding contact with fractal surface
ALAETTİN ÖZER
Doktora
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. HASAN SOFUOĞLU
- Coupled fictitious stress and displacement discontinuity boundary element method for half plane rock fragmentation and crack problems
Yarı sonsuz ortamda kaya parçalanması ve çatlak problemlerinde birleşik sanal gerilme ve deplasman süreksizliği sınır elemanı metodu
GÜRKAN BURAK BUYURGAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT TUTLUOĞLU
- İkiz tünel içeren tabakalı yarı-sonsuz bir ortamın statik ve dinamik davranışlarının sonlu ve sonsuz elemanlar kullanılarak incelenmesi
Investigation of static and dynamic behaviors of a layered semi-infinite medium with twin tunnel by using finite and infinite elements
YUSUF ZİYA YÜKSEL
Doktora
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriBursa Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEREF DOĞUŞCAN AKBAŞ
- İki elastik katıdan oluşan bir sürekli ortamda yarı sonsuz bir yüzeye etki eden sinüzoidal yayılı yük için analitik bir çözüm
Analytical solution for a sinuzoidal distributed load acting on a semi infinite surface in a continuum of two elastic solids
NURİ KEREM BİNARK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SALİH DOKUZ