Kemer Barajının statik ve dinamik analizi

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, kemer barajların statik ve dinamik yükler etkisindeki davranışı incelenmiş ve bu davranışı hesaplamak için kullanılan sonlu elemanlar yöntemi hakkında bilgi verilmiştir. Çalışma üç boyutlu analizden oluşmakta; ayrıca karşılaştırma amacıyla da iki boyutlu analiz yapılmaktadır. Sayısal uygulama alarak Karakaya Barajı seçilmiş ve barajın statik ve dinamik analizi, barajın boş ve dolu olması durumlarına göre zemin etkisi de dikkate alınarak yapılmıştır. Baraj davranışında etkili olan zemin hacminin belirlenmesi ve zemin elastisite modülünün değişimi ile ilgili parametrik çalışmalar yapılmıştır. Barajın depreme karşı davranışı, kuzey-güney bileşeninin maksimum yer ivmesi 0.33 g olan 1940 El-Gentro depremi için Housner tarafından geliştirilen ivme hesap spektrumu kullanılarak incelenmiştir. Suyun hidrodinamik etkisi eklenmiş kütle (Westergaard) yaklaşımı ile dikkate alınmıştır. Gerilmelerin baraj gövdesindeki değişimi eşgerilme eğrileri şeklinde gösterilmiştir. Ayrıca yapılan çözümlerin sonuçları tablolar ve grafikler halinde karşılaştırılmıştır. vı ı

SUMMARY In this study, the behavior of arch dams under static and dynamic loadings has been searched and the finite element methods which is used for this problem, has been explained. The problem has been considered in three dimension, two dimensional analysis is also performed for the comparison purposes. The Karakaya Dam has been chosen for the numerical example. Static and dynamic analyses of the dam have been conducted both for the case of the dam is full and empty. The soil-structure effect is also considered for the analysis. Some parametric studies has been performed to calculate the behavior of the dam under the changes of the modulus of elasticity of the soil and soil volume. The behavior under earthquake loading has been calcu lated using design spectrum which had been developed by Housner for El-Centro earthquake of 1940 which had ground acceleration of 0.33 g. The hydrodynamic effect of water has been considered by using added mass (Westergaard) appro- ximat ion. The distribution of the stresses on the dam has been shown as izostress curves. The results and the comparisons have been presented in tables and graphics. vi 1 1