Tez Arşivi

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


Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Bölümü

An experimental study on the behavior of box-shaped culverts buried in sand under dynamic excitations

Kum içinde gömülü kutu tipi menfezlerin dinamik hareketler altındaki davranışı üzerine deneysel bir çalışma

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 305679 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

Seismic safety of underground structures (culvert, subway, natural gas and water sewage systems) plays a major role in sustainable public safety and urban development. Very few experimental data are currently available and there is not generally accepted procedure to estimate the dynamic pressures acting on underground structures. This study aims to enhance the state of prevalent information necessary in understanding the dynamic behavior of box culverts and the stresses acting under dynamic excitations through experimental analyses. For this purpose, a series of shaking table tests were conducted on box-type culverts buried in dry sand. To simulate the free-field boundary conditions, a laminar box was designed and manufactured for use in a 1-g shake table. Four culvert models having different rigidities were tested under various harmonic motions in order to examine the effect of flexibility ratio on dynamic lateral soil pressures. Based on the tests results, a simplified dynamic pressure distribution acting on sidewalls of the culvert model was suggested. Then, a dynamic lateral coefficient was defined for the proposed peak pressure value in the distribution. The values of this coefficient were obtained as a function of shear strain and relative stiffness between the soil and underground structure. Finally, a simplified frame analysis approach was suggested for the assessment of the forces on the structure, to help to carry out a preliminary design of box-type culverts. In this approach, it was assumed that the culvert was fixed at bottom and subjected to lateral stresses on sidewalls and shear stresses on the upper face. For the confirmation of the method, centrifuge tests were conducted on a box-type culvert model under the Seventh Framework Programme of European Union with Grant Agreement No.227887. Results show that the proposed simplified procedure can be used in reasonable accuracy as a practical approach for the preliminary assessment of box-type culverts buried in dry sand under seismic action.

Summary:

Yeraltı yapılarının sismik güvenliği (menfez, metro, doğal gaz ve atık su sistemleri) kamu güvenliği ve kentsel gelişimin sürekliliği açısından önemli rol oynamaktadır. Mevcut deneysel veriler çok az olduğu gibi, yeraltı yapılarına etkiyen dinamik basınçları öngörebilecek genel olarak kabul görmüş bir prosedür bulunmamaktadır. Bu çalışma kutu menfezlerin dinamik davranışını ve dinamik hareketler altında etki eden basınçları anlamak için gerekli olan mevcut yaygın bilgiyi deneysel analizlerle geliştirmeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla, kuru kuma gömülü kutu menfezlerin üzerinde bir dizi sarsma tablası deneyleri yapılmıştır. Saha sınır koşullarını temsil etmek amacıyla 1-g sarsma tablasında kullanılmak üzere bir laminar kutu tasarlanıp imal edilmiştir. Esneklik oranının yanal dinamik zemin basıncı üzerindeki etkisini incelemek için farklı rijitlikteki dört menfez modeli çeşitli harmonik hareketler altında test edilmiştir. Deney sonuçlarına dayanarak, menfez modelinin yan duvarlarına etkiyen basitleştirilmiş dinamik basınç dağılımı önerilmiştir. Daha sonra, dağılımda önerilen maksimum basınç değerini hesaplamak için dinamik yanal basınç katsayısı tanımlanmıştır. Bu katsayının değerleri, kayma birim deformasyonu ve zeminle yeraltı yapısı arasındaki rölatif rijitliğin fonksiyonu olarak elde edilmiştir. Son olarak, kutu menfezlerin ön tasarımınının gerçektirilmesinde yardımcı olmak üzere, yapının üzerine gelen kuvvetleri değerlendiren basitleştirilmiş bir çerçeve analizi yaklaşımı önerilmiştir. Bu yaklaşımda, menfezin alt bölümden sabitlenmiş olduğu, yan duvarlarından yanal gerilmelere, üstten de kayma gerilmesine maruz kaldığı varsayılmıştır. Metodu doğrulamak için, Avrupa Birliği 7. Çervevi Programı, 227887 no'lu Proje kapsamında kutu tipi menfez üzerinde santrifüj testleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, kuru kuma gömülü kutu menfezlerin sismik ön değerlendirilmesinin yapılması için önerilen basitleştirilmiş prosedürün, makul doğrulukta pratik bir yaklaşım olarak kullanılabileceğini göstermiştir.