Zeminlerin rijitlik azalımının düşey yükler altındaki kazıkların davranışına etkisi
The effect of soil stiffness reduction on the behaviour of piles under vertical loading
Yazar: TURGUT DEMİRCİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SADIK ÖZTOPRAK
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Kayma dayanımı = Shear strength ; Kayma deformasyonu = Shear deformation ; Kayma gerilmesi = Shear stress ; Kayma rijitliği = Shear stiffness

Özet:
Son yıllarda kayma modülünün değişimi konusunda önemli çalışmalar yapılmış ve geoteknik tasarımlarda bu konu dikkate alınmaya başlanmıştır. Bunun nedeni çoğu geoteknik yapının tasarım yükündeki deplasmanlarının yükün aktarıldığı zeminlerin gerilme-deformasyon eğrisinin doğrusal olmayan elastik davranışı gösteren bölgesinde kaldığının anlaşılmasıdır. Buradan yola çıkarak bu tez çalışmasında kumlu zeminlerde kayma modülü azalımının düşey yüklü kazıkların davranışına etkisi FLAC3D yazılımı kullanılarak parametrik bir çalışma ile incelenmiştir. Yazılımda yapısal zemin modeli olarak kayma modülünün sabit olduğu Mohr-Coulomb modeli ile Oztoprak ve Bolton (2011a) tarafından önerilen ve kayma modülünün azalımının tanımlandığı modifiye hiperbolik model kullanılmıştır. Değişik sıkılıktaki kumlu zeminlerde teşkil edilen tekil ve grup kazıkların taşıma kapasiteleri ile grup kazıklarda kazıklar ile radye arasındaki yük paylaşımının rijitlik azalımı dikkate alındığında önemli derecede etkilendiği ortaya konmuştur. Analiz sonuçları uygulamada çok kullanılan bağıntılar ve SAP2000 bulgularıyla karşılaştırılmıştır. Kazıklı temellerin tasarımında rijitlik azalımının dikkate alındığı zemin modelleri ile dikkate değer ekonomide tasarım yapmanın mümkün olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
Latest research revealed the importance of using shear modulus reduction for the design of geotechnical structures. For most cases, deformation of the structures for design load was located on the non-lineer elastic part of stress-strain curve of foundation soil. In context with this, the scope of this thesis is to understand the effect of shear modulus reduction of sandy soils on the behaviour of piles and pile groups with a parametric approach by using FLAC3D software. During the FLAC3D analysis the Mohr-Coulomb soil model which is a built-in model and uses constant shear modulus, and a modified hyperbolic model proposed by Oztoprak and Bolton (2011a) model which was defined by Fish functions in FLAC3D and takes the reduction of shear modulus into account. Piles and piled foundation were modelled wit different spacing and raft thickness in sands which were defined with diferrent relative densities. The results revealed that shear modulus reduction affected the load sharing between piles and the raft. The findings were also compared with the performance of well-known approaches from the literature and SAP2000 analysis which uses springs for modelling the soil-pile and soil-raft interaction. It was found that taking the soil modulus reduction into account during the analysis led to an economical design in the case of piled foundations under vertical loads.