Analysis of the rock fatigue in tunnels by finite element method
Tünellerde kaya yorulmasının sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak
- Tez No: 690310
- Danışmanlar: PROF. DR. KERİM AYDINER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Bu tez, yeraltı açıklıkları etrafındaki deformasyon gelişimi üzerinde döngüsel yüklemenin neden olduğu yorulma etkisini araştırmaktadır. Bayburt Tüfü içinde NATM yöntemi ile açılacak bir varsayımsal tünelin analizi için PLAXIS 3D yazılımı kullanılarak analizler gerçekleştirilmiştir. Çalışma iki aşamada gerçekleştirilmiştir: 1) kaya özelliklerinin fiziko-mekanik karakterizasyonu ve statik ve döngüsel yükleme testlerinin gerçekleştirilmesi ve 2) statik ve döngüsel yükleme durumları için sayısal analizlerin gerçekleştirilmesi. Sayısal analizlerde Hoek-Brown yenilme kriterleri kullanılarak 4 farklı tünel modeli kullanılmıştır. Yorulma modellerinde frekans değişimi (0,2, 0,6 ve 1,0 Hz) simüle edilirken, tekrar sayısı (500 tekrar) ve yükleme genliği (kayaç statik kırılma yükünün 30-50 %si) sabit tutulmuştur. Sonuçlar, i) frekans Bayburt tüfünün dayanım ve elastisite değerlerini doğrudan etkilemiştir; başka bir deyişle, kaya numunesi üzerindeki yorulma etkileri daha düşük frekanslarda önemli boyutlarda gerçekleşmiştir, ii) statik yüklemeye oranla tekrarlı yüklemelerde daha düşük yer değiştirmeler gözlenmiştir ( |umax| (0.2 Hz) < |umax| (0.6 Hz) < |umax| (1.0 Hz) < |umax| (statik)), iii) minimum asal gerilme (σ3) ve frekans arasında negatif bir ilişki bulunmuştur, iv) yorulma modellerinde frekans ve emniyet katsayısı (SF) arasında doğrusal ilişki gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the fatigue effect caused by cyclic loading on the deformation development around the underground openings. Employing PLAXIS 3D FEM package for the numerical modelling of a hypothetical tunnel opened by the NATM in Bayburt Tuff for static and cyclic loading conditions to analyze stresses and deformation developments. The investigation is divided into two stages: 1) physico-mechanical characterization of rock properties and performance of static and cyclic loading tests, and 2) numerical analysis applied to static and cyclic loading cases. PLAXIS 3D simulated four hypothetical NATM tunnels considering the Hoek-Brown failure criterion; being three of them based only on frequency variation (0.2 Hz, 0.6 Hz, and 1.0 Hz) while keeping the number of cycles (500) and load amplitude (30-50% from UCS) constant. Concluding as follow: i) the frequency directly influences the strength and elasticity values of the Bayburt tuff; in other words, the fatigue effects on rock specimen will be significant at lower frequencies. ii) |umax| (0.2 Hz) < |umax| (0.6 Hz) < |umax| (1.0 Hz) < |umax| (static), being |umax| the maximum total displacement. iii) tuff responds with an inverse relationship between principal stresses and frequency. iv) the fatigue effect influence appears through proportionality between frequency and safety factor (SF) values.
Benzer Tezler
- Konya Ilgın linyit sahası şev stabilite analizi
Konya Ilgin lignite site slope stability analysis
BÜŞRA ERTUĞRUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAMET GÜRBÜZ ERÇELEBİ
- Kaya kesilebilirliğini etkileyen faktörler
The factors effected of rock cutability
ÜMİT ATICI
Doktora
Türkçe
2005
Maden Mühendisliği ve MadencilikÇukurova ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ADEM ERSOY
- Rüzgar enerjisi türbinleri yüzeysel temellerinin geoteknik tasarımı
Geotechnical design of shallow foundation for windenergy turbines
YILDIRIM BAYAZIT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BERRAK TEYMÜR
- Pareidolia'nın sanatta materyal ve yöntem olarak kullanımı
The use of pareidolia as a material and method in art
MEDİNE TEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Eğitim ve ÖğretimOndokuz Mayıs ÜniversitesiGüzel Sanatlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. ÇAĞATAY İNAM KARAHAN
- Yedigöl köyü (İspir/Erzurum) ve çevresi kaya düşme tehlikesinin 2-3 boyutlu modellerle analizi
Analysis of the rock fall hazard of yedigöl village (İspir/Erzurum) and its surrounding with 2-3 dimensional models
FATMA ARSLANTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ERSOY