Behaviour of embankment dams under earthquake loading and a case study on sürgü dam

Abstract

ÖZET DOLGU BARAJLARIN DEPREM YÜKLERÎ ALTINDA DAVRANIŞI VE SÜRGÜ BARAJI UYGULAMASI BAKIR, Bahadır Sadık Yüksek Lisans Tezi, inşaat Müh. Bölümü Tez Yöneticileri : Doç.Dr.M.Yener Özkan Prof.Dr.Mustafa Erdik Eylül 1987,69 Sahife Bu çalışmada dolgu barajların deprem yükleri altın daki davranışını belirlemede kullanılan yöntemler incelen mektedir. Geleneksel eşdeğer-statik yük ve daha sonra ge liştirilen kalıcı deformasyon analizlerinide içeren dinamik yaklaşım metodlarmın uygulama kolaylığı, sınırlamalar ve güvenilirlik açılarından karşılaştırılmalarına ağırlık verilmiştir. 1986 Malatya Depremlerinde hafif hasar gören Sürgü Barajı Gövdesinde bir uygulamada yapılmıştır. Bu uygulamada öncelikle baraj gövdesinin projelendirilmesindede kullanıl mış olan statik eşdeğer yük yöntemiyle analizi yapılmış, daha sonra baraj dolgusunu teşkil eden malzemelerin di namik özellikleri bulunarak sonlu elemanlar yöntemiyle dolgunun dinamik davranışı belirlenmiştir. Ayrıca kalıcı deformasyonlarm belirlenebilmesi için Newmark yöntemi uygulanmıştır. -v-Sonuçta, baraj gövdesindeki çatlak ve kaymaların dolgu için tehlike teşkil edecek boyutta olmadığını ve geleneksel yöntemlerle bu tür hasarların tahmininin mümkün olamayacağı belirlenmiştir. Sonlu elemanlar yöntemi uygu lamasının sonuçları, Sürgü Barajı gövdesinde temeldeki yer hareketi ivmesinin kret seviyesinde üç katına kadar büyü- yebildiğini göstermektedir. Nevmıark tipi kalıcı deformas- yon analizinden elde edilen sonuçlar, barajda depremler sonucu meydana gelen açılmalarla aynı mertebede bulun muştur. Anahtar Kelimeler : Zemin mekaniği, zemin dinamiği, deprem mühendisliği, toprak dolgu barajlar, şev stabilitesi, sonlu elemanlar metodu. -vı-

ABSTRACT BEHAVIOUR OF EMBANKMENT DAMS UNDER EARTHQUAKE LOADING AND A CASE STUDY ON SÜRGÜ DAM BAKIR, Bahadır Sadık M.S. in Civil Eng. Supervisors : Assoc. Prof.Dr. M.Yener Özkan Prof.Dr. Mustafa Erdik September 1987,69 Pages In this study, methods for the evaluations of behaviour of embankment dams under earthquake loading has been discussed. Emphasis was given to the comparision of traditional pseudo-static and recent dynamic analysis methods including permanent deformation analysis on the basis of factors such as ease in application, limitations and reliability. An application has been made on Sürgü Dam Embankment which was slightly damaged by Malatya Earth quakes of 1986. Initially the stability of the embankment was examined by pseudo-static method of analysis which was also the original method of design used. After the assessment of the dynamic properties of the embankment materials, finite element analysis was performed to determine the dynamic response of the embankment. Newmark type of permanent deformation analyses were also performed, -iii-It has been observed that although the slope movement occured appears to be harmless, traditional approach was not capable of predicting the behaviour and damage. The results of finite element analysis indicated that the base accelerations were amplified up to three times at the crest level and the deformations obtained from the Newmark analysis were in reasonable agreement with those observed after the two earthquakes. Key Words : Soil mechanics, soil dynamics, earthquakes, earth dams, embankments, slope stability, finite element method. -iv-