Tez Arşivi

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü

3D computer modelling and sliding failure analysis of jointed rock slopes

Eklemli kaya şevlerinin 3 boyutlu bilgisayar modellemesi ve kayma analizi

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 93265 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

ABSTRACT 3D COMPUTER MODELLING AND SLIDING FAILURE ANALYSIS OF JOINTED ROCK SLOPES Öcal, Adem Ph.D., Department of Mining Engineering Supervisor: Prof. Dr. Abdurrahim Özgenoğlu September 2000, 103 pages In this thesis study, a computer program (SFA-3D), has been developed for 3D computer modelling and sliding failure analysis of jointed rock slopes. Blocky rock mass has been modelled with more than one geo-structural region containing more than one material regions, discontinuity sets and individual discontinuities. In the model, each region has been separated from each other by surfaces which are defined by planes. In this way, firstly geo-structural regions and then material regions in the geo-structural regions are formed. Lastly, whole rock mass has been regenerated in computer medium by using only plane data (dip direction, dip amount and the co-ordinates of a point on the plane), after insertion of all discontinuity sets and individual discontinuities into the relevant geo-structural regions. Geometrical model contains a hierarchical structure formed by blocks, faces, edges and vertices. "Directed body concept" which defines the geometrical elements with their vectorial properties has been used. Any polyhedral block can be handled in the model, regardless of the number of face and concavity. IllThe software developed can carry out sliding failure analysis for the blocky rock mass modelled, using the static limit equilibrium approach. This analysis is in 3D and performs only sliding failure analysis i.e. toppling failure is ignored. At the end of the analysis, safety factor is calculated for kinematically feasible blocks. Firstly, stability for the exposed blocks are assessed. Then, a kind of progressive sliding failure analysis is carried out by removing unstable blocks one by one from the slope and reanalysing the remaining rock mass at each removal until there is no unstable blocks left in the problem domain. In this way, all unstable blocks are determined with their safety factors at the end of the progressive analysis. The model has been built by using object oriented programming. The computer program SFA-3D, developed under the scope of this study, has a graphical user interface and a vision system. In this system synthetic camera approach has been used so that perspective views can be generated by looking at the modelled rock mass from desired direction, distance and angle. The software has been validated by two example problems from the literature. Key Words: 3D Modelling, Rock Mass Geometry, Slope Stability, Object Oriented Approach, Limit Equilibrium. IV

Summary:

oz EKLEMLİ KAYA ŞEVLERİNİN 3 BOYUTLU BİLGİSAYAR MODELLEMESİ VE KAYMA ANALİZİ Öcal, Adem Doktora, Maden Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Abdurrahim Özgenoğlu Eylül 2000, 103 sayfa Bu tez çalışmasında, eklemli kaya şevlerinin 3 boyutlu bilgisayar modellemesi ve kayma analizi için bir bilgisayar programı (SFA-3D) geliştirilmiştir. Bloklu kaya kütlesi, birden çok jeolojik yapısal bölge içerisinde, birden çok kaya malzemesi bölgeleri, süreksizlik takrmlan ve tekil süreksizlikler ile modellenmiştir. Modelde her bölge, düzlemler aracılığıyla tanımlanan yüzeylerle birbirinden ayrılmıştır. Bu yöntemle önce jeolojik yapısal bölgeler daha sonra bunların içerisinde kaya malzemesi bölgeleri oluşturulmuştur. Son olarak da her bir jeolojik yapısal bölge için verilmiş olan süreksizlik takımları ve tekil süreksizlikler ilgili yapısal bölgelere yerleştirilerek, tüm kaya kütlesi yalnızca düzlemsel veri (eğim, eğim yönü ve düzlem üzerindeki bir noktanın koordinatları) kullanılarak bilgisayar ortamında tekrar oluşturulmuştur. Geometrik model, bloklar, yüzler, kenarlar ve köşe noktalarından oluşan hiyerarşik bir yapı içermektedir. Modellemede, geometrik elemanları vektörel özellikleriyle tanımlayan "yönelimli blok kavramı" kullanılmıştır. Model, yüz sayısı veiçbükeylik sınırlaması olmaksızın herhangi bir çokyüzlü bloğu oluşturabilmektedir. Çalışma kapsamında geliştirilmiş olan yazılım, modellenmiş olan bloklu kaya kütlesi için, statik denge sınırı yaklaşımı kullanarak kayma analizi yapabilmektedir. Bu analiz üç boyutludur ve yalnızca kayma (düzlemsel kayma ve kama kayması) analizi yapar. Devrilme türü yenilmeler gözardı edilmiştir. Analiz sonunda kinematik olasılığı bulunan bloklar için güvenlik katsayısı hesabedilir. Öncelikle yüzeylenmiş blokların analizi yapılır. Daha sonra, duraysız olan blokların şevden birer birer çıkarılması ve geride kalan kaya kütlesinin tekrar analizi şeklinde gerçekleştirilen bir çeşit ilerlemeli kayma analizi ortamda duraysız blok kalmayıncaya kadar sürdürülür. Böylelikle ilerlemeli analiz sonunda bütün duraysız bloklar güvenlik katsayılarıyla birlikte belirlenir. Model nesneye yönelik programlama kullanılarak oluşturulmuştur. Bu çalışma kapsamda geliştirilen bilgisayar programı, SFA-3D, grafiksel kullanıcı arayüzüne ve modellenen kütleyi görüntülemek amacıyla hazırlanmış olan bir görüntüleme sistemine sahiptir. Bu sistemde sentetik kamera yaklaşımı kullanılmış olup modellenen kaya kütlesine istenilen yön, uzaklık ve açıdan bakılarak perspektif görüntüler oluşturulabilmektedir. Geliştirilen yazılımın doğruluğu literatürden alman iki örnek problemle test edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Üç Boyutlu Modelleme, Kaya Kütle Geometrisi, Şev Duraylılığı, Nesneye Yönelik Yaklaşım, Denge Sının. vı