Yığma duvar ve temellerde doğrusal olmayan modelleme

Abstract

Bu tez çalışmasında amaç, yığma duvar ve temellerinde zemin-üstyapı etkileşimini de içine alan 3-boyutlu yapısal analizler gerçekleştirmektir. Bunun için, tarihi yapılarda çeşitli temel ve temel altı zemin düzenlemeleri incelenmiş, zemin ve yapı malzemelerine ait tasarım parametreleri belirlenerek yapıların sonlu eleman analizleri yapılmıştır.Yapı elemanlarının geometrik boyutları ile ilgili veri edinme zorluğu, büyük en-kesitli yapı elemanlarının dışarıdan görünmeyen iç bölümlerinin belirsizliği, yapı elemanlarının yapım sürecinin ve sırasının tam olarak bilinmemesi ve aynı eleman kesiti içinde bile farklı malzemelerin kullanılabilmesi gibi nedenlerle yapı malzemelerinin özelliklerinin belirlenmesindeki güçlükler, malzemelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesindeki eksiklikler, yapım tekniğinden ve doğal malzeme kullanımından kaynaklanan veri çeşitliliği, yapıdaki mevcut hasarın neden olduğu genel stabilitenin ve dayanım sürekliliğinin tam olarak saptanamaması, çağdaş yapı malzemelerinin kullanılması, güncel yapısal analizlerin karmaşıklığı gibi problemler nedeniyle literatürdeki mevcut yapısal çözümleme ve analizler pek çok varsayıma dayanmaktadır. Bütün bu olumsuzluklara karşın yığma konusundaki çalışmalarda, yığma yapı ve elemanların doğrusal elastik modelleme ağırlıklı olmak üzere çok sayıda 3-boyutlu (3B) ya da düzlemsel çözümlemeleri bulunmaktadır. Ancak, bu analiz sonuçlarının geçerliliği ileri düzey malzeme modellerinin gerektirdiği parametreler bakımından tartışmaya açıktır.Bu çalışma kapsamında, Drucker-Prager kırılma kriterinin ihtiyaç duyduğu malzeme parametreleri için bağıntılar geliştirilmiş ve duvar davranışının modellenmesinde kullanılmıştır. Aynı parametreler duvara başlangıçta uygulanan hidrostatik basınca bağımlı hale getirilerek daha detaylı analizler de gerçekleştirilmiştir. Söz konusu modeller kullanılarak altı farklı çalışmadan ellibir (51) duvarın detaylı çözümlemeleri yapılarak deneysel davranışları başarıyla tahmin edilmiştir. Makro-modelleme yaklaşımı ile duvarlarda doğrusal olmayan malzeme davranışını temel alan stabilite sorunları da araştırılmıştır. İkinci adımda yığma yapılarda temel zeminine ait geometri ve malzeme bilgileri irdelenmiştir. Bu bilgiler sonucunda, daha önceden çözümlenen duvarların farklı mesnetlenme durumları ile dikkate alınarak temel-duvar etkileşimi incelenmiştir.