İstinat duvarlarının deprem sırasında davranışı

Abstract

Zeminlerin tutulması geoteknik mühendisliğinin en eski problemlerinden birisidir. İstinat duvarlarının üzerine etki eden statik ve dinamik toprak basınçlarının üzerinde ikiyüz yıldan beri çalışılmaktadır. Statik yanal toprak basıncı teorilerinden Coulomb(1776) ve Rankine(1857) istinat duvarı tasarımlarının temelini oluşturmaktadır. İstinat duvarları sismik yüklerin statik koşullara göre beklenenden daha fazla olmasından dolayı göçme riski ile karşılaşılabilmektedir. Statik koşullarda dahi karmaşık olan istinat duvarlarının üzerine etkiyen toprak basınçlarının büyüklüğü ve dağılımı sismik yüklemeler etkisinde daha karmaşık bir hal almaktadır. Mevcut sismik tasarım yöntemleri genellikle statik toprak basıncı teorilerinin genişletilmiş versiyonlarıdır. Halen bu tasarım yöntemlerinin doğruluğunun araştırılması ile ilgili çalışmalar devam etmektedir. Bu tezin hazırlanmasının amacı istinat duvarlarının sismik tasarımında kullanılan yarı-statik yöntemlerin irdelenmesi ve istinat duvarlarının deprem sırasında verecekleri tepkilerin ve davranışların araştırılmasıdır. Tezde bölüm 2'de istinat duvarı tipleri ve uygulama alanları anlatılmaktadır. Bölüm 3'te istinat duvarlarının üzerine etkiyen yanal toprak basıncı tipleri ve yanal toprak basınçlarının hesaplanmasında kullanılan en yaygın yaklaşımlar anlatılmaktadır. Bölüm 4'te istinat duvarlarının üzerine etkiyen kuvvetler bu kuvvetlerin toprak basınçlarında meydana getireceği değişimlere değinilmektedir. Bölüm 5'de ise istinat duvarları için uygulanılması gereken stabilite tahkikleri anlatılmaktadır. Bölüm 6'da istinat duvarlarının deprem sırasında gösterebileceği davranışlar ve istinat duvarlarının üzerine etkiyen toprak basınçlarının yarı-statik yöntemlerle bulunulması sunulmaktadır. Bu bölüm içinde yarı-statik yöntemlerin temelini oluşturan Mononobe-Okabe yöntemi sunulduktan sonra bu yöntemden sonra geliştirilmiş olan diğer yöntemler kronolojik sırasına göre açıklanmaya çalışılmıştır. Ayrıca istinat duvarlarının tasarlanmasında dikkate alınan kuvvetler dışında, duvarların yapacağı deplasmanlar ve duvar tasarımı üzerindeki etkileri açıklanmıştır. Bölüm 7'de ise yarı-statik yöntemlerle birlikte sonlu elemanlar yöntemi ile gerçekleştirilen dinamik davranış analizi ile yarı-statik yöntemlerden elde edilen sonuçların sonlu elemanlar analizinden elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılması yapılmaktadır.