Karayolu sanat yapısı olarak palplanşların statik ve dinamik yükler altında sonlu elemanlar yöntemiyle analizi

Abstract

V KARAYOLU SANAT YAPİSİ OLARAK PALPLANŞLARIN STATİK VE DİNAMİK YÜKLER ALTIMDA SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİYLE ANALİZİ ÖZET Kıyı bölgesinde yer alan ve deniz etkilerine maruz karayollarının yapısal hasarlarını önlemek amacıyla, bazı durumlarda kıyı duvarları inşaa edilmektedir. Sanat yapısı olarak adlandırılan kıyı duvarları; taş, beton, betonarme ve palplanş tipinde yapılabilir. Bu çalışmada, paiplanş tipi kıyı duvarlarının statik ve dinamik (deprem) analizi yapılmıştır. Sonlu elemanlar yöntemiyle yapılan analizin hesap esasları sunulmuş ve SAP2000 programıyla uygulaması gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında, öncelikle palplanşın uygulama şekilleri, palplanşlara etkiyen aktif ve pasif zemin itkileri ve dalga yükleri tanımlanmıştır. Konsol, sabit mesnetli ve ankrajlı olmak üzere üç palplanş uygulama şekli için statik analiz yapılmıştır. Dalga yükleri olarak düşey yüzlü yapıya etkiyen düzenli bir dalganın hareketi esas alınmıştır. Düzenli dalganın transformasyonu ele alınmış, dalganın kırılma durumuna göre hidrodinamik yükler saptanmıştır. Zemin itkileri de göz önünde bulundurularak palplanş yükleri tanımlanmıştır. Palplanşa etkiyen zemin ve deprem yüklere göre yük matrisi, palplanşın uygulama biçimine göre rijitlik matrisi ifade edilmiştir. SAP 2000 programıyla farklı tipteki palplanşların yapısal analizi yapılmıştır. Kesit tesirleri ve deplasman grafikleri kullanılarak uygun palplanş boyutlandınlması yapılmıştır. Anahtar Sözcükler. Palplanş, Dalga Kuvvetleri, Zemin itkileri, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Deprem İtkisi

VI SHEET PILE WALLS OF ANALYSIS BY FINITE ELEMENT METHOD UNDER STATIC AND DYNAMIC LOADS AS SECONDARY STRUCTURE OF HIGHWAYS ABSTRACT In order to prevent structural damage in highways, located at coastal zone and due to sea effects, the seawalls are constructed in some cases. Seawalls named as secondary structures of higways can be composed of stone, concrete and reinforced concrete. In this study, statical and dynamical (eathquake ) analysis of seawalls steel sheet pile walls are carried out. The theoretical principles of study based on Finite Element Method is presented and its application is realized by using SAP 2000 software. In the scope of the study, application scheme of sheet pile walls, active and passive earth pressures acting on walls and wave forces are defined. Structural analysis of walls are carried out for three different type walls: cantilever, hinged and anchoraged sheet pile walls. For assigning wave forces, regular wave motion acting on vertical walls is based. Wave transformation are considered and hydrodynamic forces on walls according to the wave breaking case are determined. Load matrix of sheet pile walls for earth and eathquake and stiffness matrix to wall types are derived. The structural analysis of different type walls is carried out by using SAP 2000. The size of walls are determined according to forces on finite elements and displacement graphics. Key Words: Sheet Pile Wall, Wave Forces, Earth Pressure, Finite Element Method, Eathquake Effects