Numerical investigation of pile behavior affected by negative skin friction
Negatif yüzey sürtünmesinden etkilenen kazık davranışının sayısal olarak incelenmesi
- Tez No: 819671
- Danışmanlar: DR. TUTOR MEMBER OF MURAT TONAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Sonlu elemanlar yöntemi, bilgisayar tabanlı karmaşık yapıların davranışını simüle etmek ve analiz etmek için kullanılan bir tekniktir. Bu çalışmada, farklı yeraltı suyu seviyeleri ve konsolidasyon süreleri değişen sürşarj yükleri (dolgu yükü) altındaki tekil kazıklar Plaxis 3D yazılımı kullanılarak analiz edilmiştir. Analizlerde Mohr-Coulomb modeli kullanlştir. İki bölge (Türkiye ve Irak) seçilmiştir. Bu çalışmada farklı yeraltı suyu seviyelerinde ve konsolidasyon sürelerinde sürşarj yükünün, nötr düzlemin ve tekil kazığın sürükleme yükünü yansıtan negatif yüzey sürtünmesinin davranışına etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Negatif yüzey sürtünmesinin performansının araştırılması için iki farklı bölge incelenmiştir. İncelenen birinci bölge Türkiye'de olup, iki tabakalı zemin içermektedir. Kumlu kil zemin olarak sınıflandırılan bu zeminde 120 cm çapında, 32 m uzunluğunda tekil kazık kullanılmıştır. Irak'taki ikinci bölge ise dört tabakalı killi zeminden oluşurken, 80 cm çapında 22 m uzunluğunda tekil kazık kullanılmıştır. Kullanılan nümerik model doğrulanmıştır. Sürşarj yükündeki değişim, tekil kazığın negatif yüzey sürtünmesi (NSF) değerini ve nötr düzlemin (NP) yerini etkilemektedir. Sürşarj yüklerinde değişiklik olduğunda, tabii yeraltı suyu seviyesindeki negatif yüzey sürtünmesinde artış meydana gelmiştir. Yeraltı su seviyesindeki değişiklik, negatif yüzey sürtünmesinin büyüklüğünü ve kazık çevresindeki zemindeki sürükleme yükünü açıkça etkilemektedir. Yeraltı su seviyesi arttığında negatif yüzey sürtünmesi ve sürükleme yükü artmaktadır. Konsolidasyon esnasındaki sürşarj yükünün etkisi için, negatif yüzey sürtünmesindeki maksimum değişim kumlu kil zeminde 365 günde gerçekleşirken, killi zeminde 3650 günde meydana gelmiştir. Nötr düzlemdeki çok küçük bir artışta kumlu kil zeminin negatif yüzey sürtünmesi %68 arttığı bulunurken, killi zeminde nötr düzlemin 20 cm yükseltilmesiyle ve dolgu yükünün 1 m'den 2 m'ye çıkarılmasıyla %7.4 artmıştır. Düşük yeraltı su seviyesindeki dolgu yükünün maksimum etkisi, negatif yüzey sürtünmesini kumlu killi zeminde %73'e, killi zeminde ise %9'a yükseltmiştir
Özet (Çeviri)
The finite element method is a technique for simulating and analyzing the behavior of complex structures that are computer-based. Single piles were analyzed under change surcharge loads (fill load) with different groundwater levels and consolidation times using Plaxis 3D software. For numerical analysis Mohr-Coulomb was used. The two sites (Turkey and Iraq) were selected for the study. An extensive study has been conducted to investigate the effects of surcharge load, different water levels, and consolidation time. The study aims to examine the surcharge load with different groundwater levels and surcharge load during the consolidation time to have an effect on the behavior of the neutral plane and negative skin friction that reflect on dragload of a single pile. To investigate the performance of negative skin friction, two different sites were investigated. The first site in Turkey was investigated, which consists of two layers of soil described in chapter two which was classified as sandy clay soil by using a single pile with a diameter of 120 cm and a length of 32 m, and the second site in Iraq, which consists of four layers classified as clayey soil using a single pile with a diameter of 80 cm and a length of 22 cm. The numerical model used has been verified. The change in surcharge load (filling load) affects the value of (NSF) and the position of the neutral plane (NP) of a single pile. When there was a change in surcharge loads, this resulted in an increase in negative skin friction at the natural groundwater level. The change in the groundwater level clearly affects the magnitude of negative skin friction (NSF) and drag load in the soil around the pile, as the lower groundwater level, the higher level increases the values of both (NSF) and drag load. Which has the maximum effect on the lower groundwater level. For the effect of surcharge load (fill) during the consolidation time was found that the maximum change of negative skin friction happened during 365 days in sandy clay soil, while clayey soil need time form 365 to 3650 days. Where it was found that the value of negative skin friction (NSF) in the soil of sandy clayey soil increased by 68% with an increase in the (NP) by a very small magnitude. While increasing the (NSF) in the clayey soil by 7.4%, raising the neutral plane (NP) 20 cm by changing the fill load from 1 to 2m. The maximum effect of fill load in the lower groundwater level increases (NSF) to about 73%in sandy clayey soil and 9%in clayey soil.
Benzer Tezler
- Jet grouting, enjeksiyon ve taş kolon uygulamalarının taşıma gücü ve oturma davranışlarının sayısal yöntemlerle karşılaştırılması
Comparison of jet grouting, cement grouting and stone column applications with numerical methods in terms of bearing capacity and total settlement
MUSTAFA ATICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BERRAK TEYMÜR
- 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
- Numerical analysis of monopile foundations for offshore wind turbines
Açık deniz rüzgar türbinleri için tek kazıklı temellerin sayısal analizi
MARYAM MASSAH FARD
Doktora
İngilizce
2021
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYFER ERKEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜLENT ERKMEN
- Dairesel enkesitli şaftlara gelen yanal toprak basınçlarının sayısal analizlerle incelenmesi
Investigation of lateral earth pressure from circular section shaft by numerical analysis
MEHMET ÇERİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP İYİSAN
- Sahaya özel tasarım spektrumlarının belirlenmesinde yerel zemin koşulları ve havza etkisi
Investigation of site-specific design spectra under local soil conditions and basin effect
BİLAL ÖZASLAN
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP İYİSAN