Mühendislik ve Yer Bilimleri Dergisi
Yazarlar: Devrim Erdoğan
Konular:Mühendislik, Ortak Disiplinler
Anahtar Kelimeler:Sıvılaşma,Çevrimsel hareketlilik
Özet: Suya doygun granüler bir zeminin dinamik yükler altında sergileyeceği davranışı temsil edecek zemin modelinin hem sıvılaşma anına kadar gelişen süreci ve hem de sıvılaşma sonrası süreci modelleme kapasitesine sahip olması gerekmektedir. Sıvılaşma sonrası süreç özellikle yanal yayılma ve boşluksuyu basınçlarının sönümlenmesine bağlı oturmaların belirlenmesi anlamında önemlidir. Öte yandan, sıvılaşma, ana kayadan zemin yüzeyine iletilen kuvvetli yer hareketini genlik, frekans ve süre anlamında değiştirmektedir. Bu değişim, sıvılaşma öncesi ve sonrası süreçlerde, zeminin hacim değişimi eğilimlerine bağlı olarak rijitlik ve kayma dayanımı değişimlerinden kaynaklanmaktadır. Özellikle, sıvılaşmaya yakın çok düşük seviyelerdeki efektif gerilmelerde ve daha çok orta sıkı ve sıkı suya doygun granüler zeminlerde meydana gelen genişleme yönündeki hacim değişimi eğilimleri aşırı boşluksuyu basınçlarının düşmesini sağlayarak efektif gerilme düzeyinin ve dolayısı ile rijitlik ve kayma dayanımında artışa neden olmaktadır. Böylece sıvılaşmaya çok yakın gerilme durumu mevcut olsa bile anlık rijitlik artışları, zeminin deformasyon yapabilme kabiliyetini artırmaktadır. Çevrimsel hareketlilik (sınırlı sıvılaşma) olarak tanımlanan bu davranış, zemin yüzeyinde, taban kayasına göre genliği, frekans içeriği ve süresi artmış bir ivme-zaman ilişkisinin elde edilmesine neden olmaktadır. Öte yandan, başlangıç kayma gerilmelerinin mevcut olması durumu bu davranışın ortaya çıkmasını kolaylaştırmaktadır. Bu çalışma kapsamında, Cyclic1D bir boyutlu zemin tepkisi modülü içerisinde mevcut bulunan ve çevrimsel hareketlilik davranışını modelleme kapasitesine sahip olan Pressure-Dependent Multi-Yield Surface Plastisite modeli kullanılarak, 20 m. derinliğinde orta sıkı kum zemin profilinde yatay zemin yüzeyi (a=0°) ve eğimli zemin yüzeyi (a=3° ve a=8°) durumları için parametrik analizler gerçekleştirilmiştir. Analizler taban kayasından sinüzoidal olarak uygulanan 0.05g, 0.2g ve 0.4g genliğindeki, 1Hz. frekansındaki ve 10 sn. süren yanal ivmeler için gerçekleştirilmiştir. Parametrik analizler yardımı ile yatay ve eğimli zemin yüzeyi durumlarında, çevrimsel hareketlilik davranışını ortaya çıkaran etkenler araştırılmıştır.