İstinat Duvarlarına Deprem Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada bir istinat duvarının farklı zemin koşullarında ve zeminde farklı yeraltı su seviyeleri olması durumundaki dinamik davranışı zaman tanım alanında sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Zemin-yapı etkileşimini dikkate alarak gerçeğe daha yakın bir analiz yapabilmek amacıyla radyasyonel sönüm etkileri ve dalga yayılım etkileri dikkate alınmıştır. Bu amaçla duvardan belirli bir uzaklıkta zemin ortamı sonlandırılarak zemin ortamının düşey yüzlerine viskoz sanal sınırlar uygulanmıştır. Zemin ile duvar arasındaki davranışı daha doğru modelleyebilmek için özel arayüzey elemanları kullanılmıştır. Çalışmaya konu olan istinat duvarına ait analizler MIDAS GTS NX sonlu elemanlar yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Analizlerde MIDAS GTS NX yazılımının kütüphanesinde bulunan San Fernando Pacoima Dam depremine ait kayıt kullanılmıştır. Zemin-yapı etkileşiminin çözümünde doğrudan çözüm yöntemi kullanılmıştır. Yapılan analizler neticesinde duvarın davranışı yerdeğiştirmeler ve gerilmeler cinsinden irdelenerek elde edilen sonuçlar çizelgelerle ve grafiklerle ifade edilmiştir. Elde edilen sonuçlar neticesinde zemin-yapı etkileşiminin istinat duvarının sismik davranışında çok büyük önem arz ettiği, zeminin malzeme özelliklerindeki ve yeraltı su seviyesindeki değişimlerin duvarın hareketini ve duvar üzerinde oluşan gerilmeleri önemli mertebelerde etkilediği görülmüştür.

In this study, dynamic behavior of a retaining wall under different soil conditions and various ground water levels is investigated in nonlinear time-history analysis using finite element method. In order to do a more realistic analysis taking soil-structure interaction into account, the effects of radiational damping and wave propagation was considered. For this purpose, soil medium has been capped off within a definite distance from the wall and virtual viscous boundaries were applied to the vertical sides of the medium. The analysis of the retaining wall subject to the study was carried out by using the finite element software MIDS GTS NX. The record of San Fernando Pacoima Dam earthquake which exist in the library of MIDAS GTS NX was used in the analyses. Direct solution method has been used in the analysis of soil-structure interaction. The behavior of the wall in the sequel of the analyses were probed in terms of stresses and displacements and the results were given in charts and graphics. In consequence of the results obtained, it has been seen that the soil-structure interaction has a great importance in the seismic behavior of the retaining wall and the variations in material properties and groundwater level effect the movement of the wall and the stresses emanating on the wall.