Investigation of failure modes and mechanisms of Alibey Earth Dam by solid-fluid coupled nonlinear dynamic finite element simulation

Abstract

Bu çalışmada Alibey Toprak Barajı'nın deprem dayanımı araştırılmıştır. Baraj, dörtdüğüm noktalı düzlem şekil değiştirme sonlu elemanlarıyla modellenmiş ve deplasman-boşluk suyu basıncı bileşik sonlu elemanlar analizleri gerçekleştirilmiştir. Analizlersırasında basınç bağımlı ve bağımsız çoklu akma malzemeleri gibi doğrusal olmayanmalzeme modelleri uygulanmıştır. Geçişken dinamik sonlu elemanlar analizleri Newmarkmetoduyla gerçekleştirilmiştir. Denklemlerin çözümü sırasında Newton-Raphson çözümyöntemi kullanılmıştır. Sıvılaşma ve devirsel hareketlilik etkileri de analizlerde gözönünealınmıştır. Sonlu elemanlar analizleri için OpenSees (Deprem Mühendisliği Benzetimi içinAçık Sistem) çerçevesi kullanılmıştır.

In this study, earthquake resistance of Alibey Earth Dam was investigated. Dam wasmodeled with four node plane-strain finite elements and displacement-pore pressurecoupled finite element analyses were performed. Nonlinear material models such aspressure dependent and independent multi yield materials were implemented during theanalyses. Transient dynamic finite element analyses were performed with Newmarkmethod. Newton-Raphson solution scheme was adopted during the solution of theequations. Liquefaction and/or cyclic mobility effects were considered during the analysis.For the finite element analyses OpenSees (Open System for Earthquake EngineeringSimulation) framework was adopted.