Geri Dön

Analysis of the rock fatigue in tunnels by finite element method

Tünellerde kaya yorulmasının sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak

  1. Tez No: 690310
  2. Yazar: MANUEL DIEGO ROMERO VASQUEZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. KERİM AYDINER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Konya Ilgın linyit sahası şev stabilite analizi

    Konya Ilgin lignite site slope stability analysis

    BÜŞRA ERTUĞRUL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELAMET GÜRBÜZ ERÇELEBİ

  2. Kaya kesilebilirliğini etkileyen faktörler

    The factors effected of rock cutability

    ÜMİT ATICI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Maden Mühendisliği ve MadencilikÇukurova Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. ADEM ERSOY

  3. Rüzgar enerjisi türbinleri yüzeysel temellerinin geoteknik tasarımı

    Geotechnical design of shallow foundation for windenergy turbines

    YILDIRIM BAYAZIT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BERRAK TEYMÜR

  4. Pareidolia'nın sanatta materyal ve yöntem olarak kullanımı

    The use of pareidolia as a material and method in art

    MEDİNE TEKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Eğitim ve ÖğretimOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Güzel Sanatlar Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. ÇAĞATAY İNAM KARAHAN

  5. 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

    Türkçe

    2022

    Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN ERSOY