Dinamik koşullar altında zemin-kazıklı temel-yapı etkileşimi davranışlarının incelenmesi
Investigation of soil-piled foundation-structure interaction behavior under dynamic conditions
Yazar: MEHMET FAHRETTİN ERENER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ DEVRİM ŞÜFA ERDOĞAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Sismik zemin-temel-üst yapı etkileşimi problemi 1964 Niigata Depremi gibi geçmişte yaşanmış olan büyük depremler sırasında suya doygun zayıf zemin profillerinde inşa edilmiş olan kazıklı temel sistemlerinde sıkça gözlenmiş olan göçme ve yüksek yanal deformasyonlar sonucunda önem kazanmaya başlamış bir olgudur.  Bu hasarlar statik olarak yüksek yapı yüklerini güvenilir bir şekilde taşıyan kazıklı temel sisteminin sismik yükler altında bu işlevini kaybedebileceği olgusu üzerinde araştırmacıları düşündürmüştür. Sismik zemin-kazıklı temel-üst yapı etkileşimi probleminin çözümü için doğrudan yöntem ve alt sistem yaklaşımları kullanılmaktadır. Alt sistem yaklaşımında, kinematik etkileşim analizleri ile üst yapı kütlesi ve temel kütlesi devreye sokulmadan, temelin zemin içerisinde var olması durumunda serbest saha hareketini nasıl değiştirerek üst yapıya aktaracağı olgusu incelenmektedir. Eylemsizlik etkileşiminde ise üst yapı kütlesi devreye sokularak eylemsizlik etkilerinin temel ve temel zeminlerinde ne tür değişimler meydana getirdiği incelenmektedir.
Bu tez kapsamında sıvılaşabilir suya doygun bir zemin profilinde bulunan tekil bir kazığın kinematik etkileşim ve kinematik+eylemsizlik etkileşimi analizleri dinamik doğrusal olmayan sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmiştir. Zemin modeli olarak etkin gerilme tabanlı bir elastoplastik bir model olan PDMY (Pressure Dependent MultiYield Surface) modeli kullanılmıştır. Sonuçlar doğrusal olmayan zemin davranışı, kazık yer değiştirme, ivme, moment değerleri anlamında yorumlanmıştır.

Abstract:
Seismic soil-pile-structure interaction problem has been initially recognised during big earthquakes such as 1964 Niigata earthquake until which it has been thought that pile foundations working well under static loading conditions would also perform well under seismic loading conditions as well. Such big earthquakes motivated researchers to study in the area of seismic soil-pile-structure interaction. In literature, this problem has been analysed by direct method and substructure method, however substructure method is widely preferred instead of direct method  due to its convenience in terms of computer memory and speed. In the substructure method, kinematic and inertial interaction analysis are performed sequentially. In the kinematic interaction stage, variation of free field behaviour due to presence of pile foundation has been investigated first without considering the mass of the superstructure. In the inertial interaction stage, variation in seismic behaviour of foundation and the underlying soils is investigated under the effect of superstructure mass. 
In the context of this thesis, kinematic and kinematic + inertial interaction analysis of a single pile in a liquefiable soil profile is investigated by using dynamic nonlinear finite element analysis. Multiyield surface Plasticity model (PDMY model) has been used for representing effective stress based behaviour of the soil during seismic loading. Results are interpreted in terms of nonlinear soil properties and pile displacement, moment and shear behaviour.

Keywords: Interaction, Kinematic, Inertial, Liquefaction, Pile, Shear behavior.