Toprak dolgu barajların drucker-prager ve eğri tanımlama yöntemleriyle lineer olmayan iki boyutlu dinamik analizi
Linear and nonlinear two dimensional dynamic analysis of earthfill dams by drucker-prager and curve description methods
Yazar: KEMAL HACIEFENDİOĞLU
Danışman: PROF. DR. A. AYDIN DUMANOĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2000
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Dinamik analiz = Dynamic analysis ; Dolgu barajlar = Fill dams ; Eğriler = Curves ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Toprak = Soil

Özet:
ÖZET Bu tez çalışmasında, toprak dolgu barajların iki boyutlu lineer ve malzeme bakımından lineer olmayan dinamik analizleri gerçekleştirilmektedir. Gerçekleştirilen analizlerde kullanılan malzemelerin izotropik olduğu varsayılırken, lineer olmayan analizlerde ayrıca malzemenin elasto-plastik davranış gösterdiği varsayılmaktadır. Elasto- plastik malzeme modelinin tanımlanabilmesi için Drucker-Prager hipotezi ve eğri tanımlama yöntemi düşünülmüştür. Örnek toprak dolgu barajın lineer ve lineer olmayan dinamik analizleri arasındaki farklar ve ayrıca lineer olmayan dinamik analizlerde kullanılan iki ayrı yöntem arasındaki farklar ortaya konulmaktadır. Çalışma, dört bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde toprak dolgu barajların tarihi gelişimi, toprak dolgu barajlar üzerinde daha önceden yapılmış olan değişik çalışmalar, toprak dolgu barajların projelendirme esasları, toprak dolgu barajlara etki eden kuvvetler, Westergaard yönteminin tanıtılması, sonlu eleman yöntemi ile ilgili açıklamalar ve formülasyonlar, rij itlik, sönüm ve kütle matrisinin elde edilmesi, lineer ve lineer olmayan malzeme modellerinin tanıtılması ve dinamik analizlerde kullanılan adım-adım integrasyon formülasyonlarmdan bahsedilmektedir. İkinci bölümde, analitik model üzerinde matematik modelin uygulanıp dinamik analizinin gerçekleştirilebilmesi için sonlu eleman modeli tanıtılmaktadır. Ayrıca, analizlerde kullanılan malzeme özellikleri ve El-Centro Depremi hakkında bilgi verilmektedir. Üçüncü bölümde, elde edilen dinamik analiz sonuçlarının tablolar ve grafikler halinde sunulup değerlendirilmesinden ibaret olmaktadır. Dördüncü bölümde ise elde edilen sonuçlar ve öneriler sunulmaktadır. Anahtar Kelimeler: Sonlu Elemanlar Yöntemi, Lineer Dinamik Analiz, Lineer Olmayan Dinamik Analiz, Elasto-Plastik Malzeme Modeli, Drucker-Prager Akma Fonksiyonu, Eğri Tanımlama Modeli, Wilson-9 Yöntemi, Baraj-Zemin Etkileşimi, Baraj-Rezervuar Etkileşimi.

Abstract:
SUMMARY Linear And Nonlinear Two Dimensional Dynamic Analysis Of Earthfill Dams By Drucker-Prager And Curve Description Methods In this work, two dimensional linear dynamic analysis and nonlinear dynamic analysis including material nonlinearities are carried out. Material used in analyses is assumed to be isotropic. In nonlinear analysis elasto-plastic material behaviour is taken into account. The Drucker-Prager method and curve description method are considered to describe the elasto-plastic material models. The differences between linear and nonlinear analyses of a sample earthfill dam are performed as well as two different method used in nonlinear dynamic analyses. This work consists of four chapters. In the first chapter, the historical developments of earthfill dams, previous works employed on the earthfill dams, design criteria of earthfill dams, the forces subjected to earthfill dams, identification of the Westergaard Method, expressions and formulations related the finite element method, stiffness, damping and mass matrices, identification of material models and formulations of step-by- step solution for dynamic analyses are mentioned. The finite element model is introduced to perform dynamic analysis by applying mathematical model to analytical model. Also, material properties used in analyses and information about El-Centro Earthquake is given. In the third chapter, the results obtained from the dynamic analyses are given with tables and graphics, and also are evaluated. In the fourth chapter, the conclusions and suggestions drawn from this work are presented.Keywords: Finite Element Method, Linear Dynamic Analysis, Nonlinear Dynamic Analysis, Elasto-Plastic Material Model, Drucker-Prager Yield Function, Curve Description Model, Wilson-8 Method.