Analysis of stresses in the in situ wedge shear test samples by the finite element method

Abstract

ÖZET 'YERİNDE KAMA KESME DENEYİ ÖRNEKLERİNDEKİ GERİLMELERİN SONLU ELEMAN YÖNTEMİYLE İNCELENMESİ KÖSEO?LU, Rüştü Yüksek Lisans Tezi, İnş. Müh. Bölümü Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Türker Mirata Şubat 1988, 147 sayfa Yerinde kama kesme deneyinin değerlendirilmesinde kesme düzlemi üzerindeki ortalama kesme ve dikey gerilmelerle dikey gerilme dağılımı doğrusal varsayılarak, bu gerilmelerin en büyük ve en küçük değerleri hesaplanmaktadır. Bu çalışma, kesme düzlemi üzerindeki gerilmelerin gerçek dağılımı ve kırılma mekanizmasını görmek için yapılmıştır. Bu amaçla, zemin elastik varsayılarak, 3-boyutlu çözüm yapan sonlu eleman yöntemi kullanılmıştır. Değişik yükleme koşulları ve kalıp açıları için SAP IV programına veri hazırlayabil en bir program yazılmıştır. Bu yolla, üç örnek deney incelenmiş ve elde edilen sonuçlar basiti eşti ricı varsayımlarla elde edilenlerle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, kesme düzlemindeki gerilmelerin düzgün dağılmadığını, ancak ortalamalarının basitleştirilmiş yolla bulunanlara çok yakın olduğunu göstermiştir. Deneydeki kırılmanın ise yüklenen uçtan başlayıp gittikçe ilerleyen türde olduğu anlaşılmıştır. Anahtar kelimeler: gerilme dağılımı, kayma dayanımı, arazi deneyi, sonlu elemanlar yöntemi, kil, gittikçe ilerleyen göçme. -iv-

ABSTRACT ANALYSIS OF STRESSES IN THE IN SITU WEDGE SHEAR TEST SAMPLES BY THE FINITE ELEMENT METHOD KÖSEO?LU, Rüştü M.S. in Civil Engineering Supervisor: Assoc. Prof.Dr. Türker Mirata February 1988, 147 Pages In the evaluation of the in situ wedge shear test, the average shear and normal stresses, and assuming the normal stress distribution to be linear, the maximum and minimum normal stresses on shear plane are calculated. This study is intended to find the real distribution of stresses on the failure plane and the failure mechanism. For this purpose, the soil has been assumed as elastic and a 3-dimensional finite element method contained in the SAP IV program has been used. A data preparation program was written to simulate the different loading conditions, and mould angles in different tests. In this way, three sample tests were solved and the result compared with those of the simplified analysis. It was shown that the stresses are not uniformly distributed on the failure plane but the averages are very nearly the same as those given analytically. This is believed to result in a progressive type of failure, starting from the loaded end of the failure plane. Key words: stress analysis, shear strength, field test, finite element method, clay, progressive failure. -m-