Barajlarda gövde-su-zemin etkileşimi problemlerinin sonlu eleman yöntemiyle modellenmesi ve sistemin dinamik yükler altındaki davranışının incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AHMAD YAMIN RASA
Danışman: Ahmet Budak
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Amaç: Bu çalışmada, beton ağırlık barajların iki boyutlu lineer elastik davranışı, zemin ve su ortamlarının etkisi dahilinde incelenmiştir. Baraj gövdesinin dinamik davranışını önemli ölçüde değiştiren ve modellemede dikkate alınması gereken bazı önemli hususlar; örneğin, yakın ortamların boyutu, betonun baraj ömürü boyunca kimyasal ve mekanik etkilerden dolayı bozulması gibi konular üzerinde bir takım parametrik incelemeler yapılmıştır. Ayrıca, bu etkiler dikkate alınarak baraj gövdesinin çeşitli deprem yükleri altındaki sismik performansıyla olası hasar seviyesi incelenmiştir. Yöntem: Bu problemde, üç farklı ortamın hareket denklemi ilk olarak çıkarılıp, arayüzey sınır şartları dikkate almakla baraj-rezervuar-zemin etkileşimi probleminin sonlu eleman hareket denklemi türetilmiştir. Bu problemde, rezervuar ortamı Lagrange sıvı elemanlarla modellenirken, uzak ortamlar ise sonsuz elemanlarla modellenmiştir. Birleşik hareket denklemi Laplace uzayında direkt yöntemiyle çözülmüştür. Elde edilen kompleks deplasman tepkileri, Laplace dönüşüm yöntemiyle reel tepkilere dönüştürülmüştür. Bu problemin çözümünde çeşitli bilgisayar programları FORTRAN 90 ve MATLAB'te hazırlanmıştır. Bulgular: Beton ağırlık barajların dinamik yükler altındaki analizi için geliştirilen model, etkin ve zaman analizi açısından hızlı olduğu tespit edilmiştir. Baraj-Rezervuar Etkileşimi (BRE), Baraj-Zemin Etkileşimi (BZE) ve Baraj-Rezervuar-Zemin Etkileşimi (BRZE) problemlerinin sonlu eleman modelinde yakın ortamların boyutu, baraj yüksekliğinin 1,5 katında olması, yeterli derecede dorğu sonuçlar verdiği bulunmuştur. Yeni barajların tasarımında veya var olan barajlarda, betonun farklı nedenlerden zaman içerisinde bozulması ve barajlar üzerinde olan etkisi göz ardı edilemez bir konu olduğu anlaşılmıştır. Sonuç: Beton ağırlık barajların dinamik yükler altındaki davranışı daha etkin ve hızlı bir model gerliştirilerek incelenmesinde, yakın ortamların boyutu ve betonun zaman içerisinde farklı nedenlerden dolayı bozulması gibi parametreler, barajın dinamik davranışını önemli ölçüde değiştirdiği görülmüştür.