Taş dolgu dalgakıranların sismik davranışı

Abstract

Dalgakıranlar gemilerin emniyetli olarak barınmaları, liman faaliyetlerinin düzenli olarak yürütülmesi, limanların kumlanmaya karşı korunması ve kıyıların erozyona karşı koymaları gibi amaçlarla inşa edilen deniz yapılarıdır. Dalgakıranların en sık karşılaşılan tipleri taş dolgu ve kompozit olanlarıdır. Taş dolgu dalgakıranlar sadece dalga etkisine değil, aynı zamanda deprem gibi çevresel yüklemelere de maruz kalmaktadırlar. Bu yapıların dalga etkisindeki davranışları hakkında literatürde çalışmalar bulunmasına rağmen, deprem durumundaki davranışı üzerine yapılan incelemeler sınırlıdır. Ancak orta büyüklükteki deprem etkisinde bile önemli derecede hasara uğrayan dalgakıranlar bilinmektedir. Bu durum tasarımda deprem etkisinin gözönüne alınmasını gerektirmektedir.Bu çalışmada, taş dolgu dalgakıranların sismik etki altındaki davranışlarının deneysel ve sayısal olarak araştırılması amaçlanmıştır. Deneyler farklı modeller için gerçekleştirilmiştir. Bunlar, üniform anroşmandan oluşan dalgakıran modeli, geleneksel tabakalı dalgakıran modeli ve koruma tabakasında yapay blok (küp, tetrapod, accropode, core-loc) kullanılan dalgakıran modelleridir. Deneylerde tek boyutta harekete izin verilen sarsma tankı kullanılmıştır. Deneyler farklı genlik ve frekans değerleri için dalgasız ortamda yapılmıştır. Model ölçeği 1/50'dir. Modellerin hepsi 1/2 eğime sahiptir ve kret yüksekliği 0.60 m'dir. Tank içindeki su derinliği 0.40 m'dir. Deneylerde dört adet ivme ölçer kullanılmıştır. Bu ivme ölçerler model üzerinde farklı noktalara (zemin, kret ve şevler) yerleştirilmiştir. Krette ve şevlerde ölçülen ivme değerleri büyütme oranının elde edilmesi için zemin ivmesiyle karşılaştırılmıştır. Modeller rijit temel üzerine yerleştirilmiştir. Böylece sadece dalgakıran kesitinin sismik davranışı belirlenmiştir. Sismik davranışın tanımı boyutsuz parametrelerle verilmiştir. Bu parametreler, dalgakırandaki kaymayı ve sıkışmayı tanımlayan kretteki birim oturma ve hacimsel birim deformasyondur. Ayrıca dalgakıran şevlerinde meydana gelen deformasyonları tanımlayan hasar seviyesi de belirlenen boyutsuz bir parametredir. Bu üç parametre yardımıyla dalgakıran modellerinde meydana gelen sismik hasar miktarlarının sismik ivmeyle değişimi belirlenmiştir.Plaxis V9.0 yazılımı kullanılarak üniform anroşmandan oluşan model dalgakıranın kuru ortamdaki ve su içindeki dinamik davranışı incelenmiştir. Sayısal modelde, modelin dinamik davranışının belirlenmesi için malzemenin elasto-plastik davranışını temsil edebilen Hardening Soil Small Strain Model tercih edilmiştir. Ayrıca Newmark (1965) ve Bishop (1955) yöntemleri kullanılarak şev için yenilme ivmesi değerleri belirlenmiştir. Elde edilen sayısal model sonuçları ile deney sonuçları karşılaştırılmıştır.