Geri Dön

Discrete element based analyses of structure-reservoir problem for gravity dams

Rezervuar-yapı ilişkisinin ağırlık barajları için ayrık eleman tabanlı analizleri

  1. Tez No: 722577
  2. Yazar: BERAT FEYZA SOYSAL ALBOSTAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YALIN ARICI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  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: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 243

Özet

Ağırlık barajlarının sismik yükler altında doğrusal olmayan davranışını tahmin etmek zorludur. Öncelikle bu tür yapıların performanslarını ölçen net bir hasar göstergesi mevcut değildir. Buna ek olarak, baraj gövdesi için hem doğrusal hem de doğrusal olmayan aralıklarda güvenilir sonuçlar veren uygun bir sayısal modelin çevresindeki rezervuar ile birlikte kurulması gerekmektedir. Bu çalışma, çatlak ilerlemesi, çatlak açıklıkları ve bu çatlaklar üzerinden sızıntı tahminlerini dikkate alarak deprem ve deprem sonrası davranışın belirlenmesi ve ağırlık barajlarında hasar değerlendirilmesine odaklanmıştır. İlk olarak, beton yapıların davranışını doğru bir şekilde simüle eden ve çeşitli Poisson oranlarını da temsil ederek modelleyen modifiye edilmiş uygulamalı eleman yöntemi (MAEM) ismi verilen sağlam bir ayrık eleman tabanlı metodoloji geliştirilmiştir. Bu metodoloji çeşitli yükleme koşulları altında doğruladıktan sonra, MAEM'in entegre edilmiş su sonlu elemanları ile uyumlu bir şekilde çalıştığı gösterilmiştir. Daha sonra, artımlı dinamik analiz (IDA) yöntemi kullanılarak beton ve silindirle sıkıştırılmış beton (SSB) ağırlık baraj-rezervuar sistemleri üzerinde oluşan hasar değerlendirilmiştir. Bunun için önce çatlak ilerlemesi dikkate alınarak oluşturulan kırılganlık eğrileri kullanılmış, daha sonra ise barajların memba yüzlerindeki çatlak genişlikleri yeni bir hasar göstergesi olarak hesaplanmıştır. Deprem sonrası durum için bu çatlaklarda beklenen sızıntı hesaplanmıştır. Analizlerde belirlenen maksimum çatlak genişlikleri ile deprem kayıtlarının şiddet ölçümleri arasındaki ilişki incelenmiştir. Sonuçlar, SSB barajda yatay döküm derzlerindeki zayıflıktan dolayı çatlakların daha fazla olmasına rağmen, çatlak açılmasının ve sızıntının beton baraj için daha kritik olduğunu göstermiştir.

Özet (Çeviri)

The prediction of the nonlinear behavior of gravity dams under seismic actions is challenging. Firstly, a clear damage indicator to quantify the performance limits of such structures is limited. Besides, a proper numerical model producing reliable results both in the linear and nonlinear ranges for the dam body has to be established, coupled with its surrounding reservoir. This study is focused on damage assessment of gravity dams with the goal of determining seismic and post-seismic behavior considering crack propagation, crack openings, and leakage estimations through these cracks. A robust discrete element-based methodology, the modified applied element method (MAEM), was first developed, accurately simulating the behavior of plain concrete structures, representing a variety of Poisson's ratio. Having validated this methodology under various loading conditions, the successful coupling of MAEM with the implemented fluid finite elements was shown. Incremental dynamic analyses (IDA) were then conducted on concrete and roller-compacted concrete (RCC) gravity dam-reservoir systems to assess the damage. The damage on the dam body was evaluated first by utilizing fragility curves considering crack propagation. Then, crack widths on the upstream faces were computed as a new damage indicator, and the leakage through these cracks was estimated for the post-seismic state. A relationship between ground motion intensity measures and maximum crack widths were sought. The results show that although cracking was more pronounced in the RCC dam due to weak lift joints, the crack opening and leakage were more critical for the concrete dam.

Benzer Tezler

  1. Kesiti kademeli değişen plakların titreşimi

    Vibration of plates with stepped thickness

    GÖKAY YAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. ALAEDDİN ARPACI

  2. Petrol ve gaz yatırımlarının Monte Carlo Simulasyonu ile değerlendirilmesi

    Evaluation of oil and gas investment with Monte Carlo Saimulation

    EBRU N. ALPKAYA

  3. İstanbul Metro tünellerinin flac bilgisayar programı ile modellenmesi

    Modelling of tunnels of İstanbul subway with flac computer software

    OKAN ÖZBAKIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Yeraltı Maden İşletmeciliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERGİN NASUF

  4. İki betonarme binada bağ kirişleri etkisinin operayonel modal analiz ve sonlu eleman yöntemleriyle belirlenmesi

    Determination of the effects of coupled beams in two reinforced concrete buildings by using operational modal analysis and finite element methods

    TOLGA AKBAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Deprem MühendisliğiMaltepe Üniversitesi

    Deprem ve Yapı Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SEYİT ÇERİBAŞI

    DOÇ. DR. FUAT ARAS

  5. Vibration analysis of rotating beam structures made of functionally graded materials in a thermal environment by generalized differential quadrature method

    Fonksiyonel derecelendirilmiş dönen kiriş yapıların ısıl ortamda genelleştirilmiş diferansiyel kareleme yöntemi ile titreşim analizi

    MUSTAFA TOLGA YAVUZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL