Discrete element modelling of soil - pile interaction with emphasis on soil characteristics and pile installation methodology
Zemin özelliklerinin etkisinde zemin - kazık etkileşiminin ve kazık imalat metodolojisinin ayrık elemanlar yöntemi ile modellenmesi
- Tez No: 716216
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZER ÇİNİCİOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
Zemin-kazık etkileşimi, titiz çok ölçekli analizler gerektiren karmaşık bir geoteknik problemidir. Bununla birlikte, bu problemin mikro yönlerini deneysel yaklaşımlar veya sürekli-tabanlı sayısal modellerle anlamak zordur. Öte yandan, ayrık eleman yöntemi (DEM), zeminleri tanecikli malzemeler olarak modellemek için güçlü bir ortam sağlar ve zemin-kazık etkileşimini çok ölçekli olarak incelemek için kullanılabilir. Buna göre, bu tez, DEM modellemesi ile zemin-kazık etkileşimini araştırmayı amaçlamaktadır. Bu amaçla tezde üç farklı konu ele alınmıştır. İlk olarak, zemin özelliklerinin kazık penetrasyon direnci üzerindeki etkisini netleştirmek için parametrik bir çalışma yapılmıştır. Daha sonra, bu çalışma hesaplama maliyeti sorununu ele almaktadır; DEM'in sınırlayıcı yönlerinden birinin yüksek hesaplama talebi olduğu iyi bilinmektedir. Bununla ilgili olarak, tezin ikinci kısmı, hesaplama süresini azaltmak için kullanılan üç tekniğin geçerliliğini açıklığa kavuşturmayı amaçlamaktadır. Hesaplama süresini azaltma yaklaşımlarının simülasyonundan önce, doğrulanmış bir DEM modeli için uygun model parametreleri, önceki bir çalışmanın deneysel sonuçları kullanılarak belirlenmiştir. Ayrıca bu çalışma kazık yerleştirme yöntemlerinin etkileri açısından zemin-kazık etkileşimine odaklanmaktadır. Her bir numuneye hem itme kazıklar hem de fore kazıklar yerleştirilmiş ve granüler malzemenin tepkisi ayrıntılı olarak değerlendirilmiştir. Son olarak, itme kazıklar ve fore kazıklar üzerinde taşıma kapasitelerini belirlemek için dikey yükleme testleri yapılmıştır. Kazık imalat ve yükleme süreçlerinde elde edilen sonuçlar gösteriyor ki, zemin sıkılık durumu ve tanecik şekillerine ek olarak kazık imalat yöntemlerinin de zemin - kazık etkileşimi üzerinde büyük bir etkisi bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Soil-pile interaction is a complex geotechnical problem that requires rigorous multi-scale analyses. However, it is challenging to understand the micro aspects of this problem with either experimental approaches or continuum-based numerical models. On the other hand, the discrete element method (DEM) provides a powerful medium for modelling soils as particulate materials and can be used to examine soil-pile interaction at multi-scale. Accordingly, this dissertation aims to investigate soil-pile interaction with DEM modelling. For this purpose, three different subjects are discussed in this dissertation. Initially, a parametrical study has been conducted to clarify the influence of soil properties on pile penetration resistance. Later on, this study tackles the problem of computational cost; it is well known that one limiting aspect of DEM is its high computational demand. Regardingly, this dissertation also aims to clarify the validity of three techniques that are utilized to reduce computational time. In this respect, the appropriate parameters for DEM models are validated using the experimental results of a previous study. Lastly, this dissertation focuses on soil-pile interaction considering the effects of pile installation. Both jacked and replacement piles are installed into each sample and the response of the granular assembly is assessed in detail. Eventually, the jacked and replacement piles are subjected to vertical loading tests to determine their bearing capacity. The results obtained during pile construction and loading stages suggest that installation technique, in addition to soil density state and particle shape, also has a considerable e ect on soil-pile interaction.
Benzer Tezler
- Yatay yüklü kazık, palplanş perde ve ahşap ıska hesabı
Design of laterally loaded piles, sheet pile wals,flanking strutting and supporting trenches
HULUSİ CERRAHOĞLU
- Çok katlı betonarme bir yapının deprem performansına yapı-kazık-zemin etkileşiminin etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of structure-pile-soil interaction on the earthquake performance of a multi-storey reinforced concrete building
ESMA GİRER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASİN FAHJAN
- Performance of sand granulated rubber mixture for soil stabilization using discrete element method (DEM)
Kum granuler lastik karışımının zemin stabilizasyonundaki performansının ayrık elemanlar yöntemi (DEM) ile araştırılması
KURALAY KADEKESHOVA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsüİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAN ECEMİŞ
- Discrete element modelling of CPT using shaking table tests in sands
Kumlarda sarsma tablası deneyleri kullanılarak CPT testinin ayrık eleman yöntemi ile modellenmesi
PAULINA BAKUNOWICZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
İnşaat Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsüİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURHAN ECEMİŞ ZEREN