Rastgele küme sonlu elemanlar yönteminin eksenel yük altındaki fore kazıklara uygulanması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Öğrenci: OZAN ORHAN

Danışman: ERHAN TEKİN

Özet:

Kazık sistemlerinin tasarımında yaşanan zorluklar geoteknik mühendisliğinde yaygın bir problem olarak karşımıza çıkmaktadır. Günümüzde kullanılan sonlu elemanlar programlarında, kazık tasarımı yapabilmek için kazık çevre ve uç direncinin kazık etrafındaki zemini en iyi şekilde yansıtacak parametreler seçilerek tanımlanması gerekmektedir. Ülkemizde ve dünyada kazık ve etrafındaki zeminin etkileşimini sağlayacak parametre seçimi, literatür çalışmalarından, arazi ve laboratuvar deneylerinden ve kazık yükleme deney sonuçlarından elde edilebilmektedir. Parametre seçiminin yapı zemin etkileşimini ciddi ölçekte etkilemesi yanlış parametre seçiminin hatalı sonuçlar doğurmasına neden olmaktadır. Çoğu zaman yetersiz veri, eksik ya da hatalı ölçümler ve hatalı deney sonuçlarına bağlı olarak yapılan tasarımların neticesinde sonlu elemanlar analiz sonuçları ciddi olarak etkilenmektedir. Bu çalışmada Azerbaycan Masallı Jellilabad Yolu üzerinde yapımı planlanan siltli kil, kum ve sert kil zemin katmanlarında imalatı tamamlanmış ve kazık test yüklemesi yapılmış bir köprü kenar ayak temel altı betonarme fore kazığının kazık yükleme deneyi verilerinden faydalanılarak sonlu elemanlar modelindeki betonarme fore kazık ucu ve çevresi için yük-deplasman (Q-z ve T-z) fonksiyonları oluşturulmuş ve üç boyutlu sonlu elemanlar kazık modeline tanımlanmıştır. Kazık modelinin uç ve çevresi için yapı zemin etkileşimini tanımlayan yük-deplasman fonksiyonlarının oluşturulması için gerekli olan üstyapı sismik yük - oturma değeri kazık testinden sağlanamadığı için Mazurkiewicz Metodu ile oturma değeri bulunarak sonlu elemanlar modelinde kullanılan Q-z ve T-z fonksiyonları oluşturulmuştur. Modelde kazığın siltli kil birimleri için tanımlanan zemin parametrelerinin seçiminde Rastgele Küme Sonlu Elemanlar metodu kullanılmış, sınırlı sayıdaki saha deneyi ve laboratuvar deneylerinin sonuçlarından elde edilen veriler için duyarlılık analizleri yapılmış ve değişken olarak belirlenen Elastisite Modülü, Kohezyon ve İçsel Sürtünme Açısı parametrelerinin üst ve alt limit aralıkları iki ayrı küme halinde belirlenmiştir. Her bir kümedeki Elastisite Modülü, Kohezyon ve İçsel Sürtünme Açısı değerlerinin kendi aralarında kartezyen çarpımları yapılarak 64 ayrı kombinasyon oluşturulmuştur. Oluşturulan kombinasyonlar neticesinde yapılan 64 ayrı analiz sonucunda kazık uç deplasmanının olasılıksal dağılım grafiği oluşturulmuştur. Kazık yükleme deneyi sonucundan elde edilen veriler ile rastgele sonlu elemanlar metodu olasılıksal dağılım grafiğinden elde edilen kazık uç deplasmanlarının karşılaştırılması yapılmış ve olasılıksal dağılım grafiğindeki maksimum ve minimum aralıkların kazık testi sonucu elde edilen uç deplasmanını kapsadığı görülmüştür.