Patlatma kaynaklı yer sarsıntısının sonlu eleman yöntemiyle modellenmesi

Abstract

Delme ve patlatma yöntemi taş ve kum ocakları ile tünel kazıları başta olmak üzere birçok farklı alanda, büyük çaplı kazı faaliyetlerinde etkin olarak kullanılmaktadır. Bu yöntemin kullanılmasında en önemli husus istenmeyen hasarların oluşmasını engellemek ve çevresel rahatsızlıkların önüne geçmektir.Bu çalışmada, delme ve patlatma yöntemleri incelenerek uygun bir tünel modeli üzerinde patlatma simülasyonları sonucunda ortaya çıkan titreşimler ile bunların yapılara etkisi ele alınmıştır. Patlama yükünün tasarımında yeni bir yaklaşım olan Eşdeğer Elastik Sınır Yöntemi kullanılarak belirlenen patlama yükü sonlu eleman yöntemini kullanan ANSYS Workbench üzerindeki kazı modeline uygulanarak etkileri tespit edilmeye çalışılmıştır. Üretilen model üzerindeki farklı noktalardan Workbench yazılımı ile yapılan hesaplarla maksimum parçacık hızı (PPV) tespit edilmiş, geleneksel bir kontrol yöntemi olan Ölçekli Mesafe bağıntısı kullanılarak ulaşılan sonuçların doğruluğu teyit edilmiştir. Son olarak elde edilen titreşim değerleri, ANSYS APDL programı ile tarihi yapı örneklerinden Erzurum Lalapaşa Camisi modeline uygulanmış ve patlayıcı kaynaklı sarsıntıların tarihi yapı modeline etkisi incelenmiştir.

Drill and blast method is used effectively in many large-scaled excavation operations especially in quarries, sand-pits and tunnel excavations. The most important aspect of using drill and blast method is to prevent the formation of undesired damage and forestall environmental disturbance.In this study; by analyzing drill and blast method and depending on the result of explosion simulations on an appropriate tunnel model, the vibration characteristics on the ground surface and its effect on a historical structure is evaluated. Equivalent Elastic Boundary method that is a new modelling approach resulting from design of explosive charges is applied to excavation models generated in finite element package ANSYS Workbench and tried to determine the effects. By taking calculated values with Workbench software from different points of model the peak particle velocity (PPV) is determined and by using Scaled Distance formula which is common control method, the accuracy of results are confirmed. Finally, the obtained results is applied to historical Erzurum Lalapaşa Mosque's model by using ANSYS APDL and the effect of explosive induced vibrations on the historical structure are examined.