Esnek istinat yapıların performansının sonlu elemanlar yöntemiyle belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, 6 m bir kazı için dizayn edilmiş esnek bir istinat yapının (palplanş perde) farklı özelliklere sahip olan iki tür zeminde, statik ve dinamik yük altında performansı incelenmiştir. İnceleme, sonlu elemenler analizi (PLAXIS 2D) programı ile yapılmıştır. Farklı içsel sürtünme açısına sahip kumlu zeminler ile farklı kohezyona sahip killi zeminler ilgili elastik modülleri göz önüne alarak modellenmiştir. Statik analizde, yanal toprak basıncının duvarda oluşan etkisi tetkik edilmiştir. Dinamik analizde ise, 3 farklı faylanmaya göre oluşmuş 3 farklı deprem kaydı elde edilmiş ve her depremin pik yer ivmesini 0,1g, 0,3g ve 0,5g değerlere ölçeklenerek analiz tamamlanmıştır. 20 statik analiz ve 99 dinamik analiz ile toplamda 119 analiz yapılmıştır. Duvarda oluşan deplasman, moment, kesme, eksenel kuvvetler ve statik analizde elde edilen güvenlik faktörleri incelenmiştir. Elde edilmiş olan verilere göre kesit kontrolü yapılmıştır. Kesit kontrolünde, hesaplanan kesit modülüne göre palplanş perde kesitleri seçilmiştir. Ayrıca kesit için donatı alan hesaplanmıştır. Sonuç olarak, deprem olasılığı yüksek olan bölgelerde palplanş perdenin kumlu zemine yerleştirilmesi takdirde, içsel sürtünme açısının duvar boyutlandırılmasına etkisi ile killizeminde yerleştirilmesi durumunda, kohezyonun boyutlandırmaya etkisi araştırılmıştır.

In this study, the performance of a retaining structure (sheet piles) designed for a 6 m excavation on two types of soils with different properties under static and dynamic loads was investigated. The study was done by the finite element analysis method (PLAXIS 2D). Sandy soils with different internal friction angles and clayey soils with different cohesion were modeled by taking into account the corresponding modulus of elasticity. In the staticanalysis, the effect of lateral soil pressure on the wall was investigated. In the dynamic analysis, 3 different earthquake records with 3 different faults were obtained and the analysis was completed by scaling the peak ground acceleration of each earthquake to 0,1 g, 0,3 g and 0,5 g values. A total of 119 analyzes were performed with 20 static analyzes and 99 dynamic analyzes. The deformation, moment, shear, axial forces on the wall and the safetyfactors obtained in the static analysis were examined. Cross-section design was controlled according to the data obtained. In the section control, sheet pile wall sections were selected according to the calculated section module. In addition, the area of reinforcement for the cross section has been calculated. As a result, the effect of internal friction angle on wall dimensioning if the sheet pile is placed on sandy ground, and the effect of cohesion on the dimensioning has been investigated in areas with high earthquake probability.