Geri Dön

Integrated limit equilibrium method for slope stability analysis

Şev stabilitesi analizi için integral tabanlı limit denge yöntemi

  1. Tez No: 527508
  2. Yazar: YAĞIZER YALÇIN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR PEKCAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 162

Özet

Limit denge metodu, şev stabilitesi analizi problemlerinde oldukça bilinen bir yöntemdir. Farklı kabullere dayanan birçok limit denge yöntemi olmakla beraber, bütün yöntemler kayma güvenliğini, iterasyon tabanlı optimizasyona dayalı olarak bulunan kritik kayma yüzeyiyle ilişkilendirmektedir. Bu nedenle, bütün bir kayma analizi, çözümlerin güvenilirliğini ve çözüm zamanını direkt etkileyen, kayma yüzeylerinin (i) oluşturulması, (ii) analizi ve (iii) optimize edilmesi aşamalarını içermektedir. Bu bağlamda, son yirmi yılda, özellikle optimizasyon yöntemlerinin verimini arttırmak için birçok çalışma yapılmıştır. Ancak kayma yüzeyi oluşturmak ve analiz etmek için kullanılan yöntemlerin verimliliği üzerinde çok az durulmuştur. Bu çalışmada, yukarıdaki eksiklikleri gidermek için, genel kayma yüzeylerinin oluşturulması ve analizi konusunda yenilikler içeren Integral Tabanlı Limit Denge Yöntemi (ILEM) önerilmektedir. Optimizasyon sürecine faydalı olması amacıyla, ILEM, test kayma yüzeylerini, ikinci dereceden eğrilerle tanımlayarak kullanılan geometrik parametre sayısını en aza indirgemektedir. Buna ilaveten, bahsi geçen ikinci dereceden fonksiyonlar, limit denge koşullarının diferansiyel denklemler aracılığı ile temsil edilmesine de olanak tanımaktadır. Bununla hakim denklemler elde edilmekte ve integrasyonla kapalı çözümlere ulaşılmaktadır. Böylece ILEM, konvansiyonel limit denge yöntemlerinin dilimlere dayalı çözümleme yapma zorunluluğunu ve bundan kaynaklanan tahmin hatalarını ortadan kaldırmaktadır. Ayrıca, yüksek dereceden sayısal integral alma yöntemleri sayesinde kısa zamanda iyileştirilen doğruluk oranları da bu metodun kaçınılmaz bir sonucudur. ILEM yönteminin güvenilirliği ve verimliliği, bir çok test problemi kullanılarak doğrulanmıştır. Böylelikle, diğer yöntemlere göre ciddi anlamda ilerleme kaydetmeye olanak tanıyan ILEM, iyileştirilmiş bir limit denge yöntemi olarak sunulmaktadır.

Özet (Çeviri)

Limit equilibrium is a well-established concept with successful implementations to slope stability analysis problems. Based on different underlying assumptions, there are numerous limit equilibrium methods (LEMs), yet all of them interpret the system reliability to that of the critical slip surface, which requires iterative optimization procedures to locate. Therefore, a complete analysis framework involves modules to (i) generate/represent, (ii) analyze and (iii) optimize slip surfaces, all of which influence the reliability and time complexity of the solutions. Within this context, many studies were conducted in the past two decades, mostly focusing on improved optimization procedures. However, little effort is available on the development of enhanced surface generation algorithms and analysis strategies. In that regard, the present study introduces Integrated Limit Equilibrium Method (ILEM), wherein novel procedures are incorporated to generate and analyze slip surfaces. Facilitating the optimization process, ILEM generates trial slip surfaces with scaled quadratic splines, which require a minimal number of geometric variables for accurate surface representation. In addition, quadratic functions render it possible to develop a unified formulation of common LEMs with differential equations. The governing equations are derived and closed-form solutions are obtained through analytical integration, eliminating the need for and the error imposed by slice approximation of conventional LEMs. Moreover, high-order numerical integration methods are proven to yield impartial accuracy with reasonable computational effort. The reliability and refined efficiency of ILEM are validated through comparative benchmark testing. With significant improvement over available approaches, ILEM is proposed as an improved limit equilibrium technique for slope stability analysis.

Benzer Tezler

  1. Dolgu barajların tasarımında temel ilkeler ve İ.T.Ü. Göleti

    Small earth fill dams and I.T.Ü. Dam

    SERHAT BATMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AHMET SAĞLAMER

  2. An investigation on the application of two and three dimensional limit equilibrium analyses in slope stability

    Şev duraylılığında iki ve üç boyutlu limit denge analizlerinin uygulanması üzerine bir araştırma

    BEKİR SALİH FIRINCIOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Jeoloji MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT ERCANOĞLU

  3. Bambu malzeme davranışına bir model olarak kabuk strüktür tasarım ve şekil optimizasyonu

    Shell structure design and shape optimization as a model for material behavior of bamboo

    ESRA DEMİREL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilişim Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEMAN FİGEN GÜL

  4. Gemi kargo tanklarında doğal taşınımla olan ısı geçişinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi

    Numerical and experimental investigation of natural convection heat transfer in ship cargo tanks

    KORAY ŞAHİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELMA ERGİN