Geri Dön

Geliştirilmiş geçirimsiz saydam laminer zemin konteyneri tasarımının mekanik özelliklerinin ve dinamik etki altında zemin deney numunesinin tasarımı

Design of the mechanical properties of the design of an developed impermeable transparent laminer soil contai̇ner and the design of the soil test sample under dynamic impact

PDF İndir

  1. Tez No: 780956
  2. Yazar: MEHMET ŞAMİL GÜNDÜZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ESRA ECE BAYAT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 139

Özet

Yapılan araştırmalar ve deprem konusunda mühendislerin tecrübeleri arttıkça deprem konsepti üzerine yapılan araştırmalar derinleşmiştir. 1989 Loma Prieta, 1994 Northridge, 1995 Kobe depremleri sonrasında yerel zemin koşullarının önemi ile ilgili çalışmalar yoğunlaşmış ve günümüzde önemli bir konu haline gelmiştir.“Kum zeminde gömülü kazıkların deprem yükü altında yanal yük- yer değiştirme bağıntılarının geliştirilmesi”adlı TÜBİTAK projesi kapsamında laminer zemin konteyneri geliştirilmeye başlanmıştır. Zemin-yapı etkileşimi için mevcut zemin konteyner sistemlerinin karşılayamadığı yeni bir deney düzeneğinin tasarlanması amaçlanmıştır. Yürütülen tez çalışmasında deney düzeneği ve deneysel zemin numunesinin ön tasarımı yapılmıştır. Model deneylerinden elde edilen verilerle arazi zemin numunesinin davranışını temsil eden bir tasarım yapılabilmesi için ölçek faktörleri belirlenmiştir. Oluşturulan zemin modellerinin DeepSoil programıyla bir boyutlu yer tepki analizleri yapılmıştır. Yeni bir tasarım olan Geliştirilmiş Geçirimsiz Saydam Laminer Zemin Konteynerinin mekanik özelliklerinin ve dinamik yük altındaki davranışının incelenmesi için SolidWorks programında üç boyutlu modeli oluşturulmuştur. Laminer zemin konteynerinin hareket mekanizması üzerine yürütülen çalışmalar için üç farklı yaklaşımın incelendiği model çıktıları karşılaştırılmıştır. Elde edilen çıktılarla hareket mekanizmasına karar verilmesiyle birlikte zemin konteynerinde kullanılan laminer çerçeveler için tercih edilen pleksi-glas malzemenin dayanım yeterliliği, SolidWorks ve SAP2000 programlarında oluşturulan nümerik modellerle incelenmiştir. Model deney düzeneğinde gerçekleştirilecek zemin-yapı etkileşimi analizleri için deney ekipmanları ve sensörleri modellenmiştir. Yapılan çalışma ve modellemelere göre deney düzeneğinin ön tasarım aşamasında laminer zemin konteynerinin 1.6m x 1.6m oturuma ve 1.6m yüksekliğe sahip olmasına karar verilmiştir. Orta sıkı rölatif sıkılığa sahip kum numunesinin parametreleri belirlenmiştir. Ölçek faktörleri kullanılarak oluşturulan zemin modellerinin dinamik yük altında bir boyutlu yer tepki analiz sonuçları karşılaştırılarak prototip ve deneysel zemin modellerinin yer değiştirme ve ivme sonuçları elde edilmiştir. Bir boyutlu yer tepki analiz sonuçlarına göre zemine ölçek faktörleri uygulansa bile dalga yayılımı nedeniyle zemin içerisinde ve yüzeyinde elde edilen verilerin formülize edilmek suretiyle tahmin edilemediği görülmüştür. Laminer zemin konteynerinde hareket mekanizması olarak rulmanların kullanılması durumunda hareketin rulmanlar tarafından sönümlendiği görülmüştür. Zeminin dinamik performansını kısıtlamayan ve gerçek saha koşullarına en yakın dinamik zemin performansını veren zemin konteyneri tasarımı için esnek birleştirici malzeme ve rulmanların beraber kullanıldığı yeni bir hareket mekanizması oluşturulmuştur. Pleksi-glas laminer çerçevelerinin kalınlığı için yapılan nümerik çalışma ve deneyler sonucunda 4 cm kalınlığa sahip pleksi-glas laminerlerin yeterli dayanıma sahip olduğu görülmüştür. Oluşturulan deney ekipmanlarının modelleri sayesinde kazık çapı ve üst yapı periyodunun zemin-yapı etkileşimindeki etkisi parametrik olarak çalışılabilir olmuştur. Elde edilen sonuçlar bir araya getirilerek yorumlandığında, özgün bir tasarım olan Geliştirilmiş Geçirimsiz Saydam Laminer Zemin Konteynerinin nihai tasarımı ortaya çıkarılmıştır. Bu çalışma ile birlikte deprem bölgesinde bulunan ülkemizde kum zemine gömülü kazıkların deprem yükü altında yanal yük- yer değiştirme bağıntılarının geliştirilmesi ve zemin-yapı etkileşimi üzerine çalışmalar yapılmasına imkan sağlanır.

Özet (Çeviri)

As the engineers' research and experience with earthquakes increased, the research on the earthquake concept deepened. After the 1989 Loma Prieta, 1994 Northridge, and 1995 Kobe earthquakes, studies on the importance of local soil conditions have intensified and have become an important issue today. The laminar soil container has been started to be developed within the scope of the TUBITAK project“ Development of lateral load resistance-deflection curves for piles in sands under earthquake excitation ”. It is aimed to design a new experimental setup for soil-structure interaction, which the existing soil container systems cannot meet. The experimental setup and the experimental soil sample were pre-designed in the thesis study. Scale factors were determined to make a design that represents the behavior of the field soil sample with the data obtained from the model tests. Onedimensional ground response analyzes of the soil models were made with the DeepSoil program. For one-dimensional ground response analysis, the free field performances of the soil models were obtained by using the equivalent linear analysis method. A three-dimensional model was created in the SolidWorks program to examine the mechanical properties and behavior under the dynamic load of a new design, Enhanced Impermeable Transparent Laminar Soil Container. The performance of the laminer soil container in three-dimensional models in static and dynamic conditions has been investigated. For the studies carried out on the movement mechanism of the laminar soil container, the model outputs in which three different approaches were examined were compared. Three-dimensional analyzes were carried out, including the studied movement mechanisms, flexible bonding material, bearings, and the mechanisms by which these two materials work together. With the determination of the movement mechanism with the outputs obtained, the strength adequacy of the plexiglass material preferred for the laminar frames used in the soil container was examined with numerical models created in SolidWorks and SAP2000 programs. Material strength and material dimensions were decided by taking into account the data of the experiments for the plexi-glass material. Pile, pile cap and superstructure test equipment were modeled by using scale factors for soil-structure interaction analyzes to be performed in the model experimental setup. Experiment sensors were modeled to make measurements on the pile, pile cap and superstructure models during the dynamic experiments to be carried out in the Enhanced Impermeable Transparent Laminar Soil Container. With the completion of the production of the Enhanced Impermeable Transparent Laminar Soil Container, dynamic experiments were started. The dynamic test results of the Enhanced Impermeable Transparent Laminar Soil Container without a soil sample were compared with the numerical analysis results. According to the studies and models, it was decided that the laminar soil container should have a 1.6m x 1.6m base area and 1.6m height during the preliminary design phase of the experimental setup. It is planned to use the ARI-1 shaking table in Istanbul Technical University Civil Engineering Faculty Structural and Earthquake Engineering Laboratory. Laminar soil container design was determined by considering the working capacity of the ARI-1 shaking table. The harmonic motion and earthquake excitations to be used in dynamic experiments were determined according to the capacity of the ARI-1 shaking table and one-dimensional ground response analysis results. The determined dynamic movements are scaled according to the frequency scale factor value. The parameters of the sand sample with three different density were determined, and the depth-dependent properties of the sand sample with medium relative density were determined. The parameters of the sand sample with medium relative density were determined. The displacement and acceleration results of the prototype and experimental soil models were obtained by comparing the one-dimensional ground response analysis results under the dynamic load of the soil models created using scale factors. According to the results of one-dimensional ground response analysis, even if scale factors are applied to the soil and dynamic load, it has been observed that the data obtained in and on the soil cannot be estimated by formulating due to wave propagation. It has been observed that when bearings are used as the movement mechanism in the laminar soil container, the movement is damped by the bearings. For the soil container design, which does not restrict the dynamic performance of the soil and gives the closest dynamic soil performance to the field conditions, a new movement mechanism has been created in which flexible bonding materials and bearings are used together. With the movement mechanism created, the movement capacity of the laminar soil container was examined. A design in which the advantages of both mechanisms are brought to the fore has been achieved by using the bearing and flexible connecting material together. The movement capacity of this movement mechanism and the free field behavior of the soil were compared and it was seen that the laminar soil container did not adversely affect the dynamic behavior of the soil. Models were created for plexi-glass laminar frames with 4 and 6 cm thicknesses. As a result of the numerical studies and experiments carried out for the thickness of the plexiglass laminar frames, it has been seen that the plexiglass laminar with a thickness of 4 cm has sufficient strength. Thanks to the models of the experimental equipment created, the effect of the pile diameter and the superstructure period on the soil-structure interaction can be studied parametrically. According to the dynamic test and numerical analysis results of the Enhanced Impermeable Transparent Laminar Soil Container, it has been seen that the model for the dynamic behavior of the laminar soil container has been successfully created. When the results obtained are combined and interpreted, the final design of the Enhanced Impermeable Translucent Laminar Soil Container, which is an original design, has been revealed. With this study, it is possible to develop the lateral loaddisplacement relations of the piles buried in the sand soil under the earthquake excitation and to conduct studies on the soil-structure interaction in our country located in the earthquake zone.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    888260

    Design of a new laminar soil container and its numerical verification for SSI and liquefaction tests

    Yeni bir laminer zemin konteynerinin tasarımı ve SSI ve sıvılaşma testleri için sayısal doğrulaması

    OMID BAGHERI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ESRA ECE BAYAT

  2. Tez No

    854863

    Test procedure and sample preparation for large scale soil structure interaction model tests in eitlsc

    GGSLZK'da büyük ölçekli yapı-zemin etkileşimi model testleri için numune hazırlama ve deney prosedürünün belirlenmesi

    ELVIN GURBANOV

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ESRA ECE BAYAT

  3. Tez No

    775607

    Nanoteknolojik uygulamalar için nanoparçacık ve nadir toprak iyonu katkılı bor tabanlı camlar

    Nanoparticle and rare earth ion doped borate-based glasses for nanotechnological applications

    DENİZ KOÇYİĞİT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAydın Adnan Menderes Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MELİS GÖKÇE

  4. Tez No

    844842

    Kentlerde yağmur suyu yönetiminde yeni yaklaşımlar Kayseri ili Yakut Mahallesi örneği

    New approaches to stormwater management in cities Kayseri province Yakut district example

    MEHMET EMRE KARADAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    İnşaat MühendisliğiNuh Naci Yazgan Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEFARUK HAKTANIR

  5. Tez No

    149861

    Uzun dalgaların tırmanma yüksekliğinin deneysel incelenmesi

    Experimental investigation on runup height of long waves

    NURAY GEDİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    İnşaat MühendisliğiBalıkesir Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. EMEL İRTEM

Geri Dön