Baraj gövde yapısının sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi ve dinamik analizi
Dynamic analysis and finite element modelling of dam body
Yazar: NİLOFAR ABDUL QAHAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EDA AVANOĞLU SICACIK ; DR. ÖĞR. ÜYESİ NALAN KAYA
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yöneylem Araştırması Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Barajlar, hem ekonomik ve sosyal kalkınmayı teşvik etmeleri hem de hidroelektrik enerji üretimi imkanı sunmaları bakımından son derece önemli yapılardır. SSB baraj, Silindirle Sıkıştırılmış Beton (SSB) teknolojisi kullanılarak inşa edilen bir baraj türüdür. Bu teknoloji, baraj gövdesinin katmanlar halinde dökülerek ve her katmanın silindirlerle sıkıştırılmasıyla uygulanır. SSB barajlar, geleneksel beton barajlara göre birçok avantaja sahip olduğu için son yıllarda oldukça yaygınlaşmıştır. Ülkemizde, inşaatı tamamlanmış veya inşaat aşamasında olan 91 adet SSB baraj bulunmaktadır. Bu çalışmada modellenen Gürsöğüt-2 Barajı ve HES, silindirle sıkıştırılmış beton baraj örneğidir. Barajın gövde dolgusu 262 bin metreküp olup, yüksekliği 55 metredir. Santralin kurulu gücü 2 x 9,27 MW toplam 18,54 MW olup toplam enerji üretimi yıllık 98,126 GWh'dır. Çalışmada SSB barajının analizi için 3 boyutlu sonlu elemanlar modeli kullanılmıştır. Bu çalışmanın temel amacı, temel kayasının ve rezervuardaki su hacminin baraj dinamik parametreleri üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesidir. . Analiz sonuçlarına göre, temel kayasının sonlu eleman modeline dahil edilmesi ile barajın doğal frekanslarını belirgin şekilde azalmaktadır. Ayrıca rezervuardaki su seviyesinin değişimi barajının mod şekillerini değiştirmediği, su seviyesindeki değişimin ise doğal frekans değerlerinde belirgin bir değişiklik meydana getirmediği görülmüştür.

Abstract:
Dams play a pivotal role in driving economic and social development while also serving as crucial hubs for hydroelectric power generation. The RCC dam is a type of dam constructed using Roller Compacted Concrete (RCC) technology. The technology is applied by placing and compacting the layers of dam body by vibrating roller equipment. RCC dams have become popular recently due to their numerous advantages over traditional concrete dams. In our country, there are more than 91 RCC dams that have been completed or are under construction. The Gürsöğüt-2 Dam and Hydroelectric Power Plant, modeled in this study, is a RCC dam type with a volume of 262 thousand cubic meters and 55 meters height.  The installed capacity of the power plant is 2 x 9.27 MW, totaling 18.54 MW, and the total annual energy production is 98.126 GWh. A three-dimensional finite element model of Gürsöğüt-2 RCC dam was used to study the dynamic responses of dam. The main objective of this study is to evaluate the effects of the rock foundation and reservoir water levels on the modal characteristics of Gürsöğüt-2 dam. The analysis reveals that the modeling of the rock foundation significantly impacts the dam's natural frequencies. Moreover, fluctuations in water levels exhibit no influence on the mode shapes of the Gürsöğüt-2 dam and the change in water level does not cause a significant change in the natural frequency values.