Influence of dilatancy on slip planes and on localization of strains
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Göçme yüzeyi geometrisinin gerçekçi bir şekilde tanımlanabilmesi geoteknik yapıların doğru şekilde dizayn edilebilmesi açısından son derece önemlidir. Bu çalışmanın amacı, kohezyonsuz dolguların arkasında meydana gelen göçme yüzeylerini ölçülebilir ve hesaplanabilir zemin özellikleri kullanılarak tanımlayabilmek ve nicelleştirebilmektir. Bu amaçla, 1 g küçük ölçekli istinat duvarı model deneyleri gerçekleştirilmiştir.Istinat duvarı arkasındaki dolgu, değişik genleşim açılarında (ψp) hazırlanmış olup genleşim açısının (ψp) göçme yüzeyi geometrisine ve göçme kaması içinde oluşan şekil değiştirme dağılımlarına olan etkisi incelenmeye çalışılmıştır. Model deney sonuçları,dolgu arkasında meydana gelen göçme yüzeyinin gözlenebilmesi ve tanımlanabilmesi amacıyla parçacık görüntülü hız ölçümü (PGHÖ) yönteminden faydalanılarak analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar göstermektedir ki; aktif ve pasif göçme durumlarının duvar ötelenmesi ile modellendiği bir dolguda oluşan göçme yüzeyi geometrisi enleşimdavranışından dolayı doğrusal olmayıp eğrisel bir geometri oluşturmaktadır. Zeminlerin genleşim özelliklerinden dolayı bu durum beklenen bir sonuçtur. Fakat, bu çalışmada yeni bir yaklaşım olarak, meydana gelen göçme yüzeyleri, genleşim açısına bağlı olaraknicelleştirilmeye çalışılmıştır. Bu sayade, aktif göçme durumunda meydana gelen göçme yüzeyini genleşim açısını göz önüne alarak hesaplayabilen bir eşitlik önerilmiştir. Model deney sonuçlarından elde edilen göçme yüzeyi geometrisinin ve önerilen eşitliğin kullanılması ile elde edilen göçme yüzeyleri karşılaştırılmış olup birbiriyle uyumlu sonuçlar elde edildiği gözlenmiştir. Ek olarak, aktif göçme kaması içinde meydana gelen kayma kuşaklarının oluşumunu gözlemleyebilmek için MATLAB programının görüntü işlemeözelliğinden faydalanılmıştır. Analiz sonuçlarına göre, genleşim davranışının kayma bandının kalınlığını ve eğimini etkilediği görülmüştür. Correct calculation of slip plane geometry plays a key role in the design ofgeotechnical structures. The goal of this study is the identication of slip planes in cohesionless soils retained behind walls and quantifying the failure plane geometries to measurable and calculable soil properties. For this purpose, 1 g small scale retaining wall model tests were performed. Soil mass behind the model retaining wall was prepared at different relative densities corresponding to different dilation angles (ψp) to monitor both the effect of dilative behavior on slip plane geometry and straindistribution within the failure wedge. Model test results were analyzed using particle image velocimetry (PIV) for the detection and identication of shear planes associated with retaining wall failure. The results show that generated failure surfaces at active and passive failure states behind horizontally translating rigid walls are not planar.This is an expected outcome which is attributed to the dilatant nature of the backfill.However, as a novel approach, this study attempts to quantify the geometry of failure planes as functions of dilatancy angle. Thus, an empirical equation that uses dilatancy angle as input is proposed to predict the failure surface geometry of cohesionless back lls behind retaining walls at active state. It is observed that the geometries of slip planes calculated using the proposed empirical equation are in good agreement with the results from the experimental models. Addittionally, shear band formation within the active failure wedge is investigated using an image processing technique inMATLAB program, which allows the examination of the distribution of shear strains along the shear bands. Accordingly, it is noted that dilatant behavior in uences both thickness and inclination of shear bands.
Collections