Ön yüzü beton kaplı kaya dolgu barajlarda deprem etkisiyle oluşan oturmalara bağlı olarak dinamik malzeme parametrelerinin tayini ve tasarım parametreleri ile uygunluğun araştırılması
Determination of dynamic material properties of concrete face rockfill dams based on earthquake-induced settlements and investigating their coherence with the design parameters
- Tez No: 786075
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA YILDIZ, DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR ŞAFAK ÇAVUŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Deprem Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Earthquake Engineering, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: ANSYS, Doğrusal olmayan analiz, Hiperbolik model, Ön yüzü beton kaplı kaya dolgu baraj, Sonlu elemanlar yöntemi, Dinamik analiz, ANSYS, Non-linear analysis, Hyperbolic model, Concrete face rockfill dam, Finite element method, Dynamic analysis
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
Barajların güvenli ve ekonomik tasarımı statik ve dinamik yükler altındaki performans ve davranışına bağlıdır. Bu çalışmada, ön yüzü beton kaplı kaya dolgu (ÖYBKKD) barajlarda deprem yükleri etkisinde elasto-plastik davranan kaya dolgu malzemenin dinamik parametrelerinin tayini ve bu parametrelerin tasarım parametreleri ile uygunluğu araştırılmıştır. Sayısal analizler sonlu elemanlar yöntemini kullanan ANSYS yazılımı ile ÖYBKKD baraj tipinde inşa edilen Kürtün barajı örneğinde gerçekleştirilmiştir. Kaya dolgunun doğrusal olmayan gerilme-birim şekil değiştirme ilişkisi için Duncan- Chang (D-C) hiperbolik (HB) malzeme modeli kullanılmıştır. Statik analizler, barajın 2 boyutlu düzlem şekil değiştirme koşullarında inşaat sonu (İSH), su tutma(STH) ve işletme (İH) durumları için doğrusal olmayan isotropik pekleşen zemin modeli ile yapılmıştır. Analiz sonuçları baraj kretinde ölçülen oturma değerlerini yakınsayıncaya kadar kalibre edilmiştir. Hesaplanan sonuçlar, ölçülen değerlere İSH için %94.42, STH %86.36 ve İH için %80 yakınsama sağlamıştır. Kalibrasyonla bulunan elastisite ve kayma modülü parametreleri dinamik analizlerde de kullanılmıştır. Dinamik analizler 1992 Erzincan depremi ivmesi zaman tanımında baraj temeline doğrudan etkitilmek ve ivme azalım ilişkileri kullanmak suretiyle iki farklı senaryo durumu için yapılmıştır. Modal ve doğrusal olmayan zamana bağlı (transient) analizler kinematik pekleşen zemin modeli ile gerçekleştirilmiştir. Hidrodinamik analizler Westergaard yaklaşımı ile yapılmıştır. Modal analizle bulunan viskoz sönüm parametreleri kullanılarak deplasmanlar ve ivmenin temelden krete doğru büyüme değerleri hesaplanmıştır. Pik yer ivmesi krette Senaryo I için İSH'de 1.83 ve İH'de 1.96 kat artmıştır. Senaryo II için ise İSH'de 2.32 ve İH'de 2.23 kat artmıştır. Dinamik analizlerle bulunan değerlerin literatürle uyumlu olduğu değerlendirilmiştir. Kürtün Barajı örneğinde gerçekleştirilen statik ve dinamik analizlerle, ölçülen oturma değerlerine bağlı olarak dinamik malzeme parametreleri belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The safe and economical design of dams depends on their performance and behavior under static and dynamic loading conditions. In this study, the determination of the dynamic parameters of the rockfill material, which acts elastoplastic under the effect of seismic loads in concrete face rockfill dams (CFRDs), and the coherence of these parameters with the design parameters were investigated. Numerical analyses were carried out in the example of the Kürtün dam, constructed as a CFRD and simulated in the ANSYS software using the finite element method. Duncan-Chang (D-C) hyperbolic (HB) material model was used for the non-linear stress-strain relationship of the rockfill. Static analyses were performed with a non-linear isotropic hardening soil model for the end of construction (EoC), reservoir first impoundment (RFI), and operational cases (OpC) of the dam under 2-dimensional plane strain conditions. The calculated results provided a convergence of 94.42% for EoC, 86.36% for RFI, and 80% for OpC to the measured values. Calibrated elasticity and shear modulus parameters were also used in dynamic analyses. Dynamic analyses were performed for two scenarios using the direct excitation of the 1992 Erzincan earthquake acceleration to the dam foundation in the time domain and the acceleration attenuation relationships. Modal and nonlinear time-dependent (transient) analyses were carried out with the kinematic hardening soil model. Hydrodynamic analyses were made with the Westergaard approach. By using the calculated viscous damping parameters in the modal analyses, displacements and the amplification values of the acceleration from the base to the crest were computed. Peak ground acceleration increased 1.83 times in EoC and 1.96 times in OpC for Scenario I at the crest. For Scenario II, it increased by 2.32 times in EoC and 2.23 times in OpC. The values obtained by the dynamic analyses were considered reasonable and compatible with the literature. So, dynamic material parameters were determined depending on the measured settlement values by static and dynamic analyses carried out in the Kürtün dam example.
Benzer Tezler
- Dolgu barajlarda gövde stabilitesi ve Çukurca barajı örneği
Dam stability in filling dams and examples of Çukurca dam
HASAN COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiKarabük Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH SAKA
- Predicting permanent displacement of concrete faced rockfill dams subjected to earthquake loading
Ön yüzü beton kaplı kaya dolgu barajların deprem yükleri altındaki kalıcı deformasyonlarının tahmin edilmesi
SELDA DURMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Deprem MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DENİZ ÜLGEN
- Türkiye'deki mevcut kemer barajların deprem etkisindeki davranışlarının değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi
Earthquake behavior assesment and strengthening of existing arc dams in Turkey
ASUMAN IŞIL ÇARHOĞLU
Doktora
Türkçe
2011
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. K. ARMAĞAN KORKMAZ
- Ön yüzü beton kaplı kaya dolgu barajların güvenilirlik analizi
Reliability analysis of concrete-faced rockfill dams
MURAT EMRE KARTAL
Doktora
Türkçe
2010
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALEMDAR BAYRAKTAR
- Investigation of the effect of soil structure interaction on the behavior of concrete faced rockfill dams and assesment of current analysis methodologies
Yapı zemin etkileşiminin ön yüzü beton kaplı kaya dolgu barajların davranışına etkisinin incelenmesi ve günümüzde kullanılan analiz metodlarının değerlendirilmesi
EMRAH ERŞAN ERDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Deprem MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YALIN ARICI