Yeni Zeland Depremi, / 53

Benzer belgeler
Ek-3-2: Örnek Tez 1. GİRİŞ

Yatak Katsayısı Yaklaşımı

GEOTEKNİK VE SAYISAL MODELLEME

Yanal yüklü kazıkların teorik yöntemler ve Plaxis 3D programı ile analizi

SIVILAŞMA ve ZEMİNLERİN SİSMİK DAVRANIŞINA GENEL BAKIŞ

9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI

16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Sıvılaşan zeminlerde kazıklı temellerin davranışını

BASİT YÖNTEMLERLE YANAL YÜKLENMİŞ TEKİL KAZIK VE KAZIK GRUPLARININ TASARLANMASI

YÜKSEK LİSANS TEZİ İnş. Müh. Sadi Cem YILDIZ ( ) Yrd.Doç.Dr. Berrak TEYMUR. Yrd.Doç.Dr. İlknur BOZBEY (İ.Ü.)

KAZIK GRUPLARININ SİSMİK ETKİ ALTINDAKİ PERFORMANSI PERFORMANCE OF PILE GROUPS UNDER SEISMIC EXCITATIONS

7. TOPRAĞIN DAYANIMI

Sıvılaşma hangi ortamlarda gerçekleşir? Sıvılaşmaya etki eden faktörler nelerdir? Arazide tahkik; SPT, CPT, Vs çalışmaları

INM 308 Zemin Mekaniği

Bir pasif kazık laboratuvar model çalışmasının üç boyutlu sonlu eleman simülasyonu. 3-D finite element simulation of a passive pile laboratory model

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

SIVILAŞAN ZEMİNLERDE KAZIK DAVRANIŞININ P-Y YÖNTEMİ İLE İNCELENMESİ ANALYZING BEHAVIOUR OF PILES IN LIQUEFIABLE SOILS WITH P-Y CURVE METHODS

ÖN SÖZ... ix BÖLÜM 1: GİRİŞ Kaynaklar...6 BÖLÜM 2: TEMEL KAVRAMLAR... 7

Geoteknik Mühendisliğinde Sonlu Elemanlar Yöntemi

Elastisite modülü çerçevesi ve deneyi: σmaks

SIVILAŞMA POTANSİYELİNİN BELİRLENMESİNDE BASİTLEŞTİRİLMİŞ YAKLAŞIMLA YAPI ETKİSİ ANALİZİ

9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI

Saha Deneyleri. Saha Deneyleri. Geoteknik Mühendisliğinde. Prof. Dr. Ahmet Orhan EROL. A. Orhan EROL Zeynep ÇEKİNMEZ. Dr.

Burma deneyinin çekme deneyi kadar geniş bir kullanım alanı yoktur ve çekme deneyi kadar standartlaştırılmamış bir deneydir. Uygulamada malzemelerin

DEPREM HAREKETİNİN KAZIKLI TEMELLERE KİNEMATİK ETKİLERİ

YÜKSEK SİSMİSİTELİ BİR BÖLGEDE 170 METRE YÜKSEKLİĞİNDEKİ BİR KAYA DOLGU BARAJIN DİNAMİK TASARIMI

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

YANAL YÜKLÜ BİR MODEL KAZIĞIN KUM ORTAMINDAKİ DAVRANIŞININ DENEYSEL VE NÜMERİK YÖNTEMLERLE İNCELENMESİ

BETONARME KESİT DAVRANIŞINDA EKSENEL YÜK, MALZEME MODELİ VE SARGI DONATISI ORANININ ETKİSİ

ELASTİK ZEMİNE OTURAN SÜREKLİ TEMELLERİN KUVVET YÖNTEMİ İLE ANALİZİ VE SAYISAL HESABI İÇİN GELİŞTİRİLEN BİLGİSAYAR PROGRAMI

SIVILAŞMANIN TANIMI. Sıvılaşma için Fiziksel süreç. sıvılaşma olması için için SIVILAŞMA TÜRLERİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA ANALİZ VE İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİ

UÇ KAZIKLARIN DEPREM KUVVETLERİ ALTINDA DAVRANIŞI ÜZERİNE BİR MODEL ÇALIŞMASI A MODEL STUDY ON BAHAVIOUR OF POINT BEARING PILES UNDER EARTQUAKE FORCES

ZEMİNDE GERİLMELER ve DAĞILIŞI

Şekil 1.1. Beton çekme dayanımının deneysel olarak belirlenmesi

Dayanma (İstİnat) yapilari. Yrd. Doç. Dr. S. Banu İKİZLER K.T.Ü. Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik ABD.

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 6 Sayı: 1 sh Ocak 2004

BAÜ Müh-Mim Fak. Geoteknik Deprem Mühendisliği Dersi, B. Yağcı Bölüm-5

ZEMİNLERİN GERİLME-ŞEKİL DEĞİŞTİRME DAVRANIŞI VE KAYMA MUKAVEMETİ

5. YERALTISUYU & SIZMA BASINCI (SEEPAGE PRESSURE)

POLİPROPİLEN FİBERLERLE GÜÇLENDİRİLMİŞ KUM ZEMİNLERİN DİNAMİK ETKİ ALTINDA BOŞLUK SUYU BASINCI DAVRANIŞI

Eskişehir Kohezyonlu Zeminlerinin Sıvılaşma Potansiyelinin Belirlenmesi. Determination of Liquefaction Potential of Eskisehir Cohesive Soils

TEMEL İNŞAATI ŞERİT TEMELLER

GEOTEKNİK MÜHENDİSLİĞİNDE SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ - TEMEL BİLGİLER -

BARTIN ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ METALURJĠ VE MALZEME MÜHENDĠSLĠĞĠ

Laboratuar Kayma Mukavemeti Deneyleri

UCUZ VE HAFİF ALTERNATİF SİSMİK İZOLASYON TEKNİKLERİ

TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ 2018 IŞIĞINDA YÜZEYSEL VE DERİN TEMELLERİN TASARIMINA KRİTİK BAKIŞ Prof. Dr. K. Önder ÇETİN

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

YAYA ACİL KAÇIŞ YAPISI VE TBM DELME TÜNEL ETKİLEŞİMİ VE DEPREM HESABI

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt: 13 Sayı: 2 sh Mayıs 2011

DOYGUN, KISMİ DOYGUN VE KURU KUM NUMUNELERİN DİNAMİK DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ

KUMLARDA DİNAMİK KAYMA MODÜLÜNÜN BELİRLENMESİ

KESME BAKIMINDAN DOĞRU TASARLANMAMIŞ BETONARME PERDE DUVARLI YÜKSEK BİNALARIN DEPREM PERFORMANSI

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

SIVILAŞMA ANALİZLERİNİN ARİAS ŞİDDET KAVRAMI İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

EK-2 BERGAMA OVACIK ALTIN İŞLETMESİ TÜBİTAK RAPORU ELEŞTİRİSİ NE İLİŞKİN GÖRÜŞLER

Kazıkların Yanal Yüklenmesi ve Deprem Etkisi

HİDROLİK DOLGU BİR BARAJIN SİSMİK ANALİZİ

Ders 7. İstinat Yapılarında Sismik Yüklerin Hesabı

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 3 ÜÇ NOKTALI EĞİLME DENEYİ

VAKA ANALİZİ: BİR METRO İSTASYONU VİYADÜK GEÇİŞ PROJESİNİN SİSMİK ZEMİN - KAZIKLI RADYE TEMEL ETKİLEŞİMİ DEĞERLENDİRMESİ

R d N 1 N 2 N 3 N 4 /2 /2

YTÜ İnşaat Fakültesi Geoteknik Anabilim Dalı. Ders 5: İÇTEN DESTEKLİ KAZILAR. Prof.Dr. Mehmet BERİLGEN

Sığ temellerin tasarımı ve oturmaların hesabı. Prof Dr Gökhan Baykal

Proje Genel Bilgileri

INM 305 Zemin Mekaniği

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

8. TOPRAK ZEMİNLERİN TAŞIMA GÜCÜ (BEARING CAPACITY OF SOILS)

10. KONSOLİDASYON. Konsolidasyon. σ gerilmedeki artış zeminin boşluk oranında e azalma ve deformasyon yaratır (gözeneklerden su dışarı çıkar).

Yeni Deprem Yönetmeliği ve İstinat Yapıları Hesaplarındaki Değişiklikler

ZM-I FİNAL SORU ve CEVAPLARI SORU-1 [10]: Sıvılık indisi (I L ) ne demektir? Sıvılık indisinin 2.1, 0 ve -0.6 olması ne ifade eder?

Yapı veya dolgu yüklerinin neden olduğu gerilme artışı, zemin tabakalarını sıkıştırır.

INM 308 Zemin Mekaniği

INM 305 Zemin Mekaniği


Eğik Kısa Kazıkların Yanal Yük Taşıma Kapasitelerinin Deneysel Olarak İrdelenmesi *

Anizotropik Yükleme Koşullarında Eksenel Deformasyon İle Sıvılaşma İlişkisi

İNM Ders 4.1 Dinamik Etkiler Altında Zemin Davranışı

LİMİT DENGE ANALİZİ (Deterministik Yaklaşım)

GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ

Sayfa SİMGE LİSTESİ...vi. ÖNSÖZ...xxii. ÖZET...xxiii. ABSTRACT...xxiv

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

BÖLÜM DÖRT KOMPOZİT KOLONLAR

1.1 Statik Aktif Durum için Coulomb Yönteminde Zemin Kamasına Etkiyen Kuvvetler

EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ İLE BETONARME KIZAĞIN DEPREM PERFORMANSININ İNCELENMESİ

BURSA TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ DOĞA BĠLĠMLERĠ, MĠMARLIK VE MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ

Üst yapı yüklerinin bir bölümü ya da tümünü zemin yüzünden daha derinlerdeki tabakalara aktaran

Dairesel Temellerde Taban Gerilmelerinin ve Kesit Zorlarının Hesabı

ZEMİNLERİN KAYMA DİRENCİ

Prof. Dr. İrfan KAYMAZ

Zeminlerin Sıkışması ve Konsolidasyon

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

INM 305 Zemin Mekaniği

AÇIK DENİZ RÜZGAR ENERJİSİ TÜRBİNLERİ TEKİL KAZIK TEMELLERİNİN ÇEVRESİNDEKİ BOŞLUK SUYU BASINCI GELİŞİMİ

KİLLİ ZEMİNLERE OTURAN MÜNFERİT KAZIKLARIN TAŞIMA GÜCÜNÜN MS EXCEL PROGRAMI KULLANILARAK HESAPLANMASI. Hanifi ÇANAKCI

DEPREMLER SIRASINDA ZEMİNLERİN SIVILAŞMASI VE TAŞIMA GÜCÜ KAYIPLARI

Burulma (Torsion): Dairesel Kesitli Millerde Gerilme ve Şekil Değiştirmeler

GÖMÜLÜ YAPILARIN ZEMİN-YAPI-DEPREM ETKİLEŞİMİNDE BASİTLEŞTİRİLMİŞ ÇERÇEVE YÖNTEMİ

MECHANICS OF MATERIALS

Transkript:

Yeni Zeland Depremi, 2010 3/ 53

Adapazarı Depremi, Turkey 1999 San Fernando Depremi, 1971, Niigata 1964 Joban Karayolu, Japonya, 2011

Kobe, Japonya 1995 6/53

SUNUM İÇERİĞİ GİRİŞ I. BÖLÜM- ZEMİN SIVILAŞMASI Sıvılaşmanın Tanımı ve Teorik Altyapısı Sıvılaşma Bünye Modelleri METUSAND Modeli II. BÖLÜM- KAZIKLARIN YATAY DAVRANIŞI Kazıkların Yatay Yükler Altındaki Davranışı Düşey Kazıkların Nihai Yatay Kapasitesinin Belirlemesi Yatay Yükleme Altında Kazık Deplasmanının Belirlenmesi III. BÖLÜM- SIVILAŞAN ZEMİNLERDE KAZIKLARIN YATAY DAVRANIŞI Sıvılaşan Zeminlerdeki kazıkların Yatay Davranışı

SIVILAŞMA NEDİR? Depremin oluşturduğu deprem dalgalarının etkisiyle gevşek, suya doygun durumdaki taneli zeminlerin taşıma kapasitelerini kaybederek sıvı gibi davranış göstermesine geoteknik literatüründe zemin sıvılaşması denilmektedir.

SIVILAŞMA NEDİR?

SIVILAŞMANIN TANIMI Sıvılaşma Tanımı Akma Sıvılaşması (Flow Liquefaction) Çevrimli Yumuşama (Cyclic Softening) Çevrimli Oynaklık (Cyclic Mobility) Çevrimli Sıvılaşma (Cyclic Liquefaction)

Kayma Gerilmesi, τ Kayma Gerilmesi Kayma Gerilmesi, τ Kayma Gerilmesi SIVILAŞMANIN TANIMI Akma Sıvılaşması (Flow Liquefaction) Çevrimli sıvılaşma (Cyclic Liquefaction) Durağan Doruk Akma yenilmesi Tekrarlı Rezidüel Birim Kayma Deformasyonu Birim Kayma Deformasyonu, γ Kararsız bölge Durağan Yenilme yüzeyi Efektif Gerilme Efektif Gerilme

9.0 Tohoku earthquake, Japan in 2011

SIVILAŞMA TETİKLENMESİ YAKLAŞIMLARI SIVILAŞMANIN TEORİK ÇERÇEVESİ Geliştirilmiş Çin Kriterleri Andrews ve Martin (2000)

SIVILAŞMA TETİKLENMESİ YAKLAŞIMLARI SIVILAŞMANIN TEORİK ÇERÇEVESİ

SIVILAŞMA TETİKLENMESİ YAKLAŞIMLARI SIVILAŞMANIN TEORİK ÇERÇEVESİ Seed vd., 1985 Idriss ve Boulanger, 2006

SIVILAŞMA TETİKLENMESİ YAKLAŞIMLARI SIVILAŞMANIN TEORİK ÇERÇEVESİ Deterministik Yaklaşım Olasılıksal Yaklaşım Mw=7.5 and σ vˈ=1.0 atm (Cetin vd. 2004)

SIVILAŞMANIN TEORİK ÇERÇEVESİ Çevrimsel birim deformasyona bağlu mukavemet düşürme davranışı (Cyclic Straining-induced Stiffness Degradation Response ) 80 70 60 50 K 2 40 DR = 90% 75 60 45 40 G 1000 K 2 ( ' m ) 0. 5 G = 1000 K 2 (σ m ) 0.5 K 2,max = 0.59 D R + 16.47 30 30 20 10 0 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 (%) Kumlarda değişik relatif yoğunlukara göre kayma modülü (Seed ve Idriss, 1970)

Kayma Gerilmesi Kayma Gerilmesi SIVILAŞMAYA BAĞLI MUKAVEMET DÜŞÜŞÜ SIVILAŞMANIN TEORİK ÇERÇEVESİ Çevrimsel birim deformasyona bağlu mukavemet düşürme davranışı (Cyclic Straining-induced Stiffness Degradation Response ) Histerik eğri (küçük birim deformasyonlar için) Histerik eğri (büyük birim deformasyonlar için) Kayma Birim Deform. Kayma Birim Defor. Kayma Birim Deform.

Kayma Gerilmesi SIVILAŞMAYA BAĞLI MUKAVEMET DÜŞÜŞÜ SIVILAŞMANIN TEORİK ÇERÇEVESİ Çevrimsel birim deformasyona bağlu mukavemet düşürme davranışı (Cyclic Straining-induced Stiffness Degradation Response ) Histerik sönümlenme Hysteretic damping D = 1 A L 4π A T Kayma Birim Deform.

SIVILAŞMA BÜNYE MODELLERİ SIVILAŞMANIN TEORİK ÇERÇEVESİ Gerilme Tabanlı Su Basıncı Modelleri Birim Deformasyona Bağlı Su Basıncı Modelleri Olasılıksal Tekrarlı Birim Deformasyon ve Su Basıncı Kapsamlı Sıvılaşma Bünye Modelleri Toplam Gerilme Tabanlı Modeller i.e.: UBCTOT (Beaty ve Byrne, 2000) Kısmi Birleşik Efektif Gerilme Tabanlı Modeler i.e.: i.e.: ROTH Model (Dawson et al. 2001) TARA-3 (Finn and Kumar, 1989) Tam Birleşik Efektif Gerilme Tabanlı Modeller i.e.: WANG Model (Wang, 1990) NTUA-SAND Model (Papadimitriou et al., 2001) UBCSAND Model (Byrne vd., 2004) PM+SAND Model (Boulanger vd., 2012) METUSAND (Unsal vd. 2014)

METUSAND MODELİ SIVILAŞMA TEORİK ÇERÇEVESİ Elastik Zemin Tepkisi Efektif Gerilme Tabanlı Lineer Olmayan Zemin Tepkisi Yenilme Kriteri (Yield Creteria) Modül Düşüşü ve Sönümlenme Davranışı Yükleme ve Boşaltma Tanımı ve Plastik Deformasyon Üretimi Aşırı Su basıncı Oluşumu (excess pore pressure generation) Sıvılaşma Sonrası Zemin Tepkisi Genişleme-Büzülme döngüsü (Dilation-Contraction cycles) Büyük birim deformasyon birikimi (Accumulation of cyclic large strains)

METUSAND MODELİ τ Sıvılaşma Başlangıcı sinϕˈ SIVILAŞMA TEORİK ÇERÇEVESİ Sıvılaşma Sonrası Fazı Shamoto vd. (1998) Mohr-Coulomb Yenilmesi ˈ sinϕ ru Efektif gerilme tabanlı, tam birleşik, lineer olmayan(aşamalı doğrusal) model (Cetin et al. 2009; Cetin ve Bilge, 2010, 2014); f(γ max, G/G max, β, r u, σ voˈ) Elastic response, γ < 10-4 % σ vˈ Pre-liq Post-liq «METUSAND» Modeli Şematik Gösterimi

SUNUM İÇERİĞİ GİRİŞ I. BÖLÜM- ZEMİN SIVILAŞMASI Sıvılaşmanın Tanımı ve Teorik Altyapısı Sıvılaşma Bünye Modelleri METUSAND Modeli II. BÖLÜM- KAZIKLARIN YATAY DAVRANIŞI Kazıkların Yatay Yükler Altındaki Davranışı Düşey Kazıkların Nihai Yatay Kapasitesinin Belirlemesi Yatay Yükleme Altında Kazık Deplasmanının Belirlenmesi III. BÖLÜM- SIVILAŞAN ZEMİNLERDE KAZIKLARIN YATAY DAVRANIŞI Sıvılaşan Zeminlerdeki kazıkların Yatay Davranışı

PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS KAZIKLARIN YATAY YÜKLER ALTINDAKİ DAVRANIŞI Kısa Kazıklar Uzun Kazıklar Serbest Başlıklı Sabit Başlıklı

YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞININ BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR I. Düşey Kazıkların Nihai Yatay Kapasitelerini Belirlemede Kullanılan Yöntemler Brinch Hansen's Metodu (1961) Broms' Metodu (1964a, b) PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS II. Yatay Yükleme Altında Kazık Deplasmanını Belirlemede Kullanılan Yöntemler Elastik Yaklaşım (Poulos, 197l, a and b) Yatak Katsayısı Yaklaşımı (Modulus of Subgrade Reaction Approach (p-y eğrileri, Reese and Matlock, 1956; NAVFAC, 1986) Karakteristik Yük Metodu (Characteristic Load Method (CLM)) (Duncan et. al. 1994)

BRINCH HANSEN S METODU (1961) PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR p xu = σ v K q + ck c p xu : Nihai Zemin Basıncı Brinch Hansen Metodu Katsayıları K q ve K c ; (sürtünme açısı ) ve x/b oranına bağlı Kısa kazıklar için uygulanabilir bir yöntem Dönme noktası deneme yanılma (trial-error) yöntemi ile belirlenir Dönme Merkezi

BROM S METODU (1964) L T 2 kısa rijit kazıklar L T 4 PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR uzun esnek kazıklar Serbest Başlıklı (Free Head) Sabit Başlıklı (Fixed Head) T = EI 5 kh ; Göreceli rijitlikfaktörü (Kazık ve zemin mukavemetine bağlı) Serbest Başlıklı (Free Head) Sabit Başlıklı (Fixed Head) Kohezyonsuz zeminlerde kazık üzerine gelen zemin reaksiyonu ve eğilme momenti hesaplanır.

BROM S METODU (1964) L T 2 KISA RİJİT KAZIKLAR PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR Serbest Başlıklı (Free Head) Sabit Başlıklı Fixed Head) Nihai zemin mukavemeti, Q u Q u = 0.5γ L 3 BK p e + L Q u = 1.5γ L 2 BK p Maksimum Moment, M maz M max = Q u e + 1.5x 0 M max = γ L 3 BK p Mak. Moment Derinliği, x 0 Q u x 0 = 0.82 γ BK p

BROM S METODU (1964) L T 4 UZUN ESNEK KAZIKLAR PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR Serbest Başlıklı (Free Head) Sabit Başlıklı (Fixed Head) Nihai zemin mukavemeti, Q u M u Q u = e + 0.54 Q u γ BK p Q u = 2M u e + 0.67x 0 Maksimum Moment, M maz M max = Q u e + 0.67x 0 Mak. Moment Derinliği, x 0 Q u x 0 = 0.82 γ BK p

YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞININ BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR I. Düşey Kazıkların Nihai Yatay Kapasitelerini Belirlemede Kullanılan Yöntemler Brinch Hansen's Metodu (1961) Broms' Metodu (1964a, b) PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS II. Yatay Yükleme Altında Kazık Deplasmanını Belirlemede Kullanılan Yöntemler Elastic Approach (Poulos, 197l, a and b) Yatak katsayısı Yaklaşımı (Modulus of Subgrade Reaction Approach (Reese and Matlock, 1956; NAVFAC, 1986) Karakteristik Yük Metodu (Characteristic Load Method (CLM)) (Duncan et. al. 1994)

POULOS, 1971a PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR Kazık üstüne gelen gerilme Kazığa temas eden zemin yüzeyine gelen gerilme Elastik Süreklilik Modeli Yaklaşımı (Elastic Continuum Model approach) (Poulos, 1971a) Zeminin; elastik homojen izotropik ve sabit Young s Modülü ve Poission oranı olduğu kabulüne dayanır.

YATAK KATSAYISI METODU PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR Zemin Reaksiyonu Reaksiyon Yayların ayrı ayrı deplasmanlarına bağlıdır Winkler ideal yaklaşımı Winkler idealization approach (1867)

Zemin mukavemeti, p (her 1 metrede) P-Y EĞRİSİ PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN <BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR<< Deplasman,y P-y eğrisinin karakteristik şekli Kazık Deplasmanı,y Kumlarda p-y eğrisinin karakteristik şekli p-y eğrilerinin derinlik ile değişimi (Reese ve Cox, 1968)

REESE ve MATLOCK (1956) PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN <BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR<< Zemin Yüzeyi Zemin Yüzeyi Yüklemeden önce kazık Elastik yaylar Yükleme sonrası deforme olmuş kazık Yanal yüklenmiş kazıklardaki zemin reaksiyonu Yanal yüklenmiş kazık çevresindeki zemin reaksiyonunun yaylarda idealizasyonu Reese ve Matlock (1956) yaklaşımı

REESE vd. (1974) PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR SPT N değerleri ile sürtünme açısı ilişkisi (Touma, 1972) Yatak katsayısının derinlik ile değişimi (Reese ve diğ.1974)

REESE vd. (1974) (z) = g(z, T, L, k h, EI, P, M) PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN <BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR<< (z) = P (z) + M (z) M max (z) P (z) P = f 1(x, T, L, k h, EI) M (z) M = f 2(x, T, L, k h, EI) d 4 y dx 4 + k h M EI = 0 Elastik kiriş formülleri d 4 y dx 4 + k h P EI = 0 Birimsiz terimlerle (F δ, L/T, Z/T) tanımlanmış olan Reese ve Matlock (1956) çözümü

REESE vd. (1974) YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN <BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR<< Matlock ve Reese, (1962) yöntemi birimsiz terimleri M Yanal yük için sehim katsayısı, P F (P) = P EI P T 3 Moment için sehim katsayısı, M Derinlik katsayısı Maksimum derinlik katsayısı L kısa kazıklar: = 2.0 T orta kazıklar : uzun kazıklar : L T = 3.0 L T = 4.0 10.0 F (M ) = M EI M T 2 z T L T Göreceli rijitlik faktörü (m) T = EI f 5 Birimsiz terimler: F δ, L/T, Z/T T = EI f 5 f ; yanal yatak katsayısının derinlik ile değişimi olarak tanımlanmaktadır.

NAVFAC (1986) YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN <BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR<< M Yatak katsayısının varyasyonları (NAVFAC, 1986) NAVFAC Askeri Gemi Mühendisliği Komutanlığı; Temel ve Zemin Yapıları Tasarım Kitapçığı, 1986 (Naval Facilities Engineering Command- Foundation and Earth Structures Design Manual 7.02, 1986)

NAVFAC (1986) Available Methods for Assessment of Laterally Loaded Piles Response DURUM 1: Serbest Başlıklı Kazık (Pile with flexible cap or hinged end condition) M YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR DURUM 2: Sabit Başlıklı Kazık (Zemin yüzeyinde rotasyona karşı sabitlenmiş ) Pile with rigid cap fixed against rotation at ground surface, M

NAVFAC (1986) DURUM 1: Serbest Başlıklı Kazık (Pile with flexible cap or hinged end condition) YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR

NAVFAC (1986) YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR DURUM 2: Sabit Başlıklı Kazık (Pile with rigid cap fixed against rotation at ground surface)

YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞININ BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR I. Düşey Kazıkların Nihai Yatay Kapasitelerini Belirlemede Kullanılan Yöntemler Brinch Hansen's Metodu (1961) Broms' Metodu (1964a, b) PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS II. Yatay Yükleme Altında Kazık Deplasmanını Belirlemede Kullanılan Yöntemler Elastic Approach (Poulos, 197l, a and b) Yatak katsayısı Yaklaşımı (Modulus of Subgrade Reaction Approach (Reese and Matlock, 1956; NAVFAC, 1986) Karakteristik Yük Metodu (Characteristic Load Method (CLM)) (Duncan et. al. 1994)

max Karakteristik Yük, P c Karakteristik Moment, M c KARAKTERİSTİK YÜK METODU DUNCAN vd. (1994) Karakteristik Yük Metodu Characteristic Load Method (CLM) PART II ASSESSMENT OF SEISMIC PILE-SOIL INTERACTION IN LIQUEFIABLE SOILS YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR Kohezyonlu Zeminler P c = 7. 34D 2 (E p R I ) S u E p R I 0.68 M c = 3. 86D 3 (E p R I ) S u E p R I 0.46 Kohezyonsuz Zeminler P c = 1. 57D 2 (E p R I ) γ D K p E p R I 0.57 M c = 1. 33D 2 (E p R I ) γ D K p E p R I 0.40

KARAKTERİSTİK YÜK METODU DUNCAN vd. (1994) YATAY YÜKLENEN KAZIK DAVRANIŞNIN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN METODLAR Yük Deplasman Grafikleri a)kil, b)kum Moment-Deplasman Grafikleri a)kil, b)kum

SUNUM İÇERİĞİ GİRİŞ I. BÖLÜM- ZEMİN SIVILAŞMASI Sıvılaşmanın Tanımı ve Teorik Altyapısı Sıvılaşma Bünye Modelleri METUSAND Modeli II. BÖLÜM- KAZIKLARIN YATAY DAVRANIŞI Kazıkların Yatay Yükler Altındaki Davranışı Düşey Kazıkların Nihai Yatay Kapasitesinin Belirlemesi Yatay Yükleme Altında Kazık Deplasmanının Belirlenmesi III. BÖLÜM- SIVILAŞAN ZEMİNLERDE KAZIKLARIN YATAY DAVRANIŞI Sıvılaşan Zeminlerdeki Kazıkların Yatay Davranışı

SIVILAŞAN ZEMİNLERDE YATAY KAZIK DAVRANIŞI Salinas Köprüsü 1906 San Francisco Depremi Kazıkla desteklenen köprü ayaklarının yıkılması (Kaynak: NISEE, Berkeley) Million Dollar Köprüsü 1964 Alaska Depremi 4. Köprü açıklığı çöktü. 3. Köprü açıklığının ayakları büyük hasar aldı. (Kaynak: Mceer and Wikipedia)

SIVILAŞAN ZEMİNLERDE YATAY KAZIK DAVRANIŞI Showa Köprüsü 1964 Nigata Depremi Sıvılaşma nedeni iki köprü ayağı hasar aldı ve köprü yıkıldı. (Kaynak: USGS) Karumojima Tank Çiftliği 1995 Kobe Depremi Kazıklı temelin yenilmesi ile tank yan yattı. (Kaynak: NISEE Online Archive)

SIVILAŞMA

Çözüm 1 Sıvılaşma riski olan zeminin kısmen yada tamamen kaldırılması Mümkün mü? Uygulanabilir mi? Çözüm 2 Performansa dayalı kazık tasarımı Uygulanabilir Sıvılaşan Zemin

SIVILAŞAN ZEMİNLERDE ZEMİN-KAZIK ETKİLEŞİMİ Numerik Modelleme Statik Analiz Karşılaştırma NAVFAC (1986) Duncan (1994) CLM JOB TITLE :. (*10^1) FLAC (Version 7.00) Dinamik Analiz LEGEND 3-Dec-13 16:28 step 7138-2.222E+00 <x< 4.222E+01-7.222E+00 <y< 3.722E+01 Material model mohr-coulomb elastic Grid plot 0 1E 1 Dinamik yükleme altında yatay kazık davranışı 3.250 2.750 2.250 1.750 1.250 0.750 0.250-0.250 0.250 0.750 1.250 1.750 2.250 2.750 3.250 3.750 (*10^1)

STATİK NUMERİK ANALİZLER SIVILAŞAN ZEMİNLERDE ZEMİN-KAZIK ETKİLEŞİMİ KAZIK (Serbet & Sabit Başlıklı) Su Tablası P 1 P 2 Su Tablası Yatay Yük, P=150 kn, 400 kn Uzunluk, L=8 m, 20 m Çap, D=0.5m, 1.0m L 1 D 1 L 2 D 2 Suya Dolgun Kum Dr =42 %, 66 % φˈ =30 o, 33 o γ sat =19 kn/m 3 G =f (G max@1atm,γˈ,d r, r u, σ m ) K o =1-sin (φ)

STATİK NUMERİK ANALİZLER NAVFAC (1986) Normalization SIVILAŞAN ZEMİNLERDE ZEMİN-KAZIK ETKİLEŞİMİ Duncan (1994) CLM Normalization 0.012 Duncan_Fixed P Load Ratio, P/P c 0.008 0.004 FLAC_S1 FALC_S2 FLAC_S3 FLAC_S4 FLAC_S5 FLAC_S6 FLAC_S7 Fixed Headed Fixed Headed FLAC_S8 FLAC_S9 0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 FLAC_S10 y t /D 0.012 Duncan_Free Free Headed P Load Ratio, P/P c 0.008 0.004 Free Headed FLAC_S1 FLAC_S2 FLAC_S3 FLAC_S4 FLAC_S5 FLAC_S6 FLAC_S7 FLAC_S8 FLAC_S9 0 0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 FLAC_S10 y t /D

DİNAMİK NUMERİK ANALİZLER SIVILAŞAN ZEMİNLERDE ZEMİN-KAZIK ETKİLEŞİMİ GWT P 1 P 2 P 3 KAZIK (Serbet & Sabit Başlıklı) L 1 D 1 L 2 L 3 Yatay Yük, P=150 kn, 400 kn Uzunluk, L=8 m, 20 m Çap, D=0.5m, 1.0m Acc.(g) D 2 D 3 SUYA DOYGUN KUM Dr=42 %, 57 %, 66 % φˈ=30 o, 31 o, 33 o γ sat =19 kn/m 3 G =f (G max@1atm,γˈ,d r, r u, σ m ) K o =1-sin (φ) a(t) 1 a(t) 2 a(t) 3 a(t) max = 0.05 g, 0.1 g, 0.2 g, 0.3 g a(t) 4 Time (s) Cyclic input motion Toplam 160 Analiz Farkı girdilere göre farklılaşan ama gerçekçi sonuçlar bulduk

METUSAND MODELİ τ Sıvılaşma Başlangıcı sinϕˈ SIVILAŞMA TEORİK ÇERÇEVESİ Sıvılaşma Sonrası Fazı Shamoto vd. (1998) Mohr-Coulomb Yenilmesi ˈ sinϕ ru Efektif gerilme tabanlı, tam birleşik, lineer olmayan(aşamalı doğrusal) model (Cetin et al. 2009; Cetin ve Bilge, 2010, 2014); f(γ max, G/G max, β, r u, σ voˈ) Elastic response, γ < 10-4 % σ vˈ Pre-liq Post-liq «METUSAND» Modeli Şematik Gösterimi

DİNAMİK NUMERİK ANALİZLER SIVILAŞAN ZEMİNLERDE ZEMİN-KAZIK ETKİLEŞİMİ r u =0.05-0.10 r u =0.10-0.35 r u =0.35-0.65 r u =0.65-0.80

Z/ T Z/ T Z/ T Z/ T NAVFAC, 1986 (Reese ve Matlock, 1974) F = P EI P T 3 T = EI f 1/5 F δ F δ r u =0.05-0.10 r u =0.10-0.35 F δ F δ ve T Dinamik Koşullara (ru) göre modifiye edilmeli F δ r u =0.35-0.65 r u =0.65-0.80

SIVILAŞAN ZEMİNLERDE ZEMİN-KAZIK ETKİLEŞİMİ 10 P L δ (z) EI ru=excess pore pressure ratio 0.1<ru<0.85 P ult P P ult δ max z MODEL 1 > 10 D δ < 1cm L 10 z Tdyn L z 4 1 2 3 T 4 L dyn Tdyn Tdyn Tdyn ln F ln f 2 K p tan(45 ) 2 ru, dyn tan( 45 ) 2 ru ( ' ss) (1 ru ) ss K p dyn K f ( 1 ru ) K T dyn Pult 5 ru 6 ln 7 P dyn f(dr) =NAVFAC 1986 Chart INPUT Dr = relative density of sand (%) γ' = effective unit weight (kn/m 3 ) ϕ = angle of friction (degree) Z = soil depth (m) P = lateral load applied to pile head (kn) D = diameter of pile (m) EI = stiffness of pile (knm 2 ) E f p, dyn ref 2 p dyn P Tdyn F E ref I Modified NAVFAC (1986) I 3 1 5 c c Short Piles E E Long Piles ref pile Short Long Piles Piles θ 1 0.46 0.35 0.6 0.18 θ 2 0.1 0.07 0.05 0.02 θ 3 θ 4 θ 5 θ 6 θ 7 8.05 3.03 1.85 0.03 0.15 9.51 2.57 1.85 0.03 0.15 σ ε >4 Long Pile Free Head 0.252 L T dyn Short Pile Fix Head 0.335 4 * E ref = 2.85x10 8 z ' ru P L δ max EI ' (1 r ) ru 2 K p, dy tan( 45 ) u D ru ( ' ss ) (1 ru ) ss R l P c, ru I I pile circular D 1 2 2 * E ref P = lateral load applied to pile head (kn) R l ' ru D * E ref ln( ) MODEL 2 Modified Duncan et. al. (1994) INPUT D r = relative density of sand (%) γ' = effective unit weight (kn/m 3 ) ϕ = angle of friction (degree) D = diameter of pile (m) R l = ratio of moment of inertia Φ ss=28 (steady-state friction angle) ru K R l p, dyn * E c E ref pile P 4. D P c, ru ln c. P 1 5 P c, ru r u=excess pore pressure ratio 0.1<r u<0.85 θ 1 θ 2 θ 3 Free Head 2.19 1.255 0.628 Fixed Head θ 4 13.1 5.102 θ 5 19.2 29.02 σ ε 0.32 0.562 * E ref = 2.85x10 8

LUTERATUR İLE KARŞILAŞTIRMA SIVILAŞAN ZEMİNLERDE ZEMİN-KAZIK ETKİLEŞİMİ Santrifül Lab Test Sonuçları ile MODEL 1 ve MODEL 2 yaklaşımlarının karşılaştırılması 1 1 Kazık Başındaki ölçülen ve tahmin edilen deplasmanlar

ÖRNEK PROBLEM SIVILAŞAN ZEMİNLERDE ZEMİN-KAZIK ETKİLEŞİMİ P=150 kn Nevada Kumu Dr=60% ϕ=33 γ sat =19 kn/m 3 Sıvılaşma D=60 cm L=8 m EI = 2.86 x 10 4 kn.m 2 Concrete pile P ult =490 kn (Broms method) Sıvılaşan zemindeki deformasyon şekli ve deformasyon miktarı nedir? Sağlam Tabaka

MODEL 1 Modified NAVFAC (1986) Nevada Sand Dr=47% ϕ=31 γ sat =19 kn/m 3 Firm strata Soil stiffness Pile/Soil stiffness P=150 kn D=65 cm δ(max) δ(z) L=8 m EI = 2.86 x 10 4 kn.m 2 f =5812 kn/m 3 (NAVFAC,1986) T E ref f I L T = 4.3 4long pile 1 5 INPUT D r = 47% γ' = 19 kn/m 3 ϕ = 31 P = 150 kn D = 0.65 m EI = 1.81x10 5 knm 2 ru=0.90 (semi-emp/fe/lab etc...) P ult =490 kn (Broms Method) Z = soil depth (m) 2.12 T f dyn dyn K p ru K p K p, f (1 ru ) K E f ref dyn I tan(45 ) 2 2 3.4 ( ' 28) (1 0.80) 28 29 ru 2, dyn tan(45 ) 2.88 2 dyn p 1 5 521kN / m3 3.44 L Tdyn = 1.8 4 short pile ln F z ln T dyn 1.85 r L 10 Tdyn 0.46 0.1 4 u P 0.03 ln P ult L T dyn 0.15 z T dyn 3.03 8.05 L 0.252 Tdyn F δ,max = 18.8 for z=0 m For free head-short pile dyn F P T Eref dyn I 3 c E c E ref pile 1.0 δ max,dyn = 43cm (34 cm 56 cm)

MODEL 2 Modified Duncan et al. (1986) Nevada Sand Dr=47% ϕ=31 γ sat =19 kn/m 3 Firm strata P=150 kn D=65 cm δ(max) L=8 m EI = 2.86 x 10 4 kn.m 2 Concrete pile INPUT D r = 47% γ' = 19 kn/m 3 ϕ = 31 P = 150 kn D = 0.65 m EI = 1.81x10 5 knm 2 r u =0.9 (semi-emp/fe/lab etc...) ' K p ru R K p l ru ' (1 tan(45 ) 2 2 3.4 ( ' 28) (1 0.80) 28 29 ru 2, dyn tan(45 ) 2.88 2 I pile 1.0 I circular r u ) 1.8kN/ m3 Pile/Soil stiffness ' ru D ru K p, dyn 2 Pc, ru 1 D Eref R l 3080kN Eref R l P P c 0.006 P P c, ru 0.05 ln( ) P 4. D Pc, ln c. P 15 Pc, ru ru δ max,dyn = 27 cm (45 cm 18 cm)

Depth (m) ÖRNEK PROBLEM SIVILAŞAN ZEMİNLERDE ZEMİN-KAZIK ETKİLEŞİMİ Nevada Sand Dr=60% ϕ=33 γ sat =19 kn/m 3 P=50 kn D=60 cm δ(max) L=8 m EI = 2.86 x 10 4 kn.m 2 E ref /E test =1.0 Firm strata Horizontal deflection, δ (cm) MODEL 1 Modified NAVFAC (1986) δ max,dyn = 43cm (34 cm 56 cm) 0 5-5 15 35 10 MODEL 2 Modified Duncan et al. (1986) δ max,dyn = 27 cm (45 cm 18 cm)

TEŞEKKÜRLER