Ayrık elemanlar metodu ile bir istinat duvarı arkasındaki farklı şekilsel özelliklere sahip granüler zeminlerin davranışının modellenmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: OMID NASIRPUR

Danışman: Semet Çelik

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Amaç: Bu çalışmada, bir rijit istinat duvarı arkasında farklı granülometriye, rölatif sıkılığa ve yuvarlaklıklara sahip zeminlerin aktif ve pasif durumlarında davranışlarının model deneylerle araştırılması ve deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçların Parçacık Görüntülü Hız Ölçüm Yöntemi (PIV) ve Ayrık Elemanlar Yöntemi (DEM) ile karşılaştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: Köşeli kalker zemin laboratuvara getirildikten sonra Los Angeles aleti kullanılarak yuvarlak ve tam yuvarlak hale getirilmiş daha sonra eleklerden geçirilerek 4 farklı granülometriye sahip zeminler elde edilmiştir. Dört farklı granülometriye sahip köşeli, yuvarlak ve tam yuvarlak zeminler model tanka yerleştirilmiş ve istinat duvarına itme ve çekme uygulayarak zeminlerde oluşan aktif ve pasif durumlar araştırılmıştır. Ayrıca deneyler süresince fotoğraflar çekilmiş ve çekilen fotoğraflar PIV ile analiz edilerek istinat duvarının arkasındaki zeminlerin yer değişimleri gözlenmiştir. Son olarak, aktif ve pasif durumlar DEM ile modellenmiş elde edilen sonuçlar birbiriyle karşılaştırılmıştır. Bulgular: Laboratuvar deneyleri, PIV ve DEM analiz sonuçlarından zeminlerin kayma mukavemeti açıları ve kayma yüzeyleri belirlenmiştir. Aynı rölatif sıkılıkta köşeli daneli zeminlerin kayma mukavemeti açılarının ve pasif kuvvetin yuvarlak ve tam yuvarlak zeminlerden daha yüksek çıktığı görülmüştür. Aktif durumda da köşeli daneli zeminlerde aktif kuvvetin yuvarlak ve tam yuvarlak zeminlerden daha düşük çıktığı belirlenmiştir. Sonuç: DEM modeli, laboratuvar deneyler ile tatmin edici bir uyum göstermiş ve kayma bölgelerini gerçekçi bir şekilde modellemiştir. Aktif durumda dane boyutu ve yuvarlaklığın artmasıyla yer değiştirme alanlarının daha büyük olduğu belirlenmiştir. Pasif durumda ise dane boyutu ve köşeliliğin artmasıyla yer değiştirme alanlarının daha büyük olduğu belirlenmiştir. Böylece aktif durumda yuvarlak zeminler köşeli zeminlere göre daha kritik bir davranışa sahip oldukları gözlenmiştir. Pasif durumda zeminin yer değiştirmeleri köşeliliğin ve boyutun artması ile daha öne çıktığı tespit edilmiştir. Deneysel ve modellemeler arasındaki kayma mukavemeti açılarındaki sapmalar, zemin partiküllerin arasındaki sürtünmeden kaynaklanan kemerlenme etkisine bağlanabilmektedir. Anahtar Kelimeler: İstinat Duvar, DEM, PIV, Dane Şekli, Yanal Zemin Basınçları