Integrated limit equilibrium method for slope stability analysis
Şev stabilitesi analizi için integral tabanlı limit denge yöntemi
- Tez No: 527508
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR PEKCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
- 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
- Dolgu barajların tasarımında temel ilkeler ve İ.T.Ü. Göleti
Small earth fill dams and I.T.Ü. Dam
SERHAT BATMAZ
- 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
2018
Jeoloji MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ERCANOĞLU
- 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
2018
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEMAN FİGEN GÜL
- Bazı düzensizlikler içeren üç boyutlu büyük yapı sistemlerinin doğrusal olmayan çözümlenmesi
Başlık çevirisi yok
ERCAN YÜKSEL
Doktora
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. FARUK KARADOĞAN
- 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
2022
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN