DEPREM KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİNİN ZEMİN ÇİVİLİ DUVARLARIN DİNAMİK DAVRANIŞINA ETKİSİ: 3 BOYUTLU SAYISAL ANALİZ

Burcu Dışkaya; Akın Gökgöz; Mustafa Kubilay Keleşoğlu

doi:10.17780/ksujes.1612769

TR EN

DEPREM KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİNİN ZEMİN ÇİVİLİ DUVARLARIN DİNAMİK DAVRANIŞINA ETKİSİ: 3 BOYUTLU SAYISAL ANALİZ

Öz

Zemin çivili duvarlar deprem yükleri altında önemli deformasyonları karşılayabilmektedir. Bu sistemlerin tasarımında, limit denge yöntemlerine dayanan Mononobe-Okabe yöntemi gibi pseudo-statik yaklaşımlar tercih edilmektedir. Ancak, bu yöntemlerin sınırlamaları bulunmakta; zemin-çivi etkileşimi ve yapı elemanlarının etkileri tam olarak incelenememektedir. Dinamik koşullar altında zemin çivili sistemlerin davranışının derinlemesine anlaşılması için sayısal analizlerin önemi büyüktür. Bu bağlamda, mevcut çalışmaların çoğu pseudo-statik limit denge analizlerine dayanmakta olup, gerçek zaman tanımlı sismik etkiler altında yapılan sayısal çalışmaların sınırlı olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmada, zemin çivileriyle güçlendirilmiş şev modellerinin dinamik analizi FLAC3D yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. On ayrı deprem hareketi altında incelenen şev sisteminin dinamik davranışı, çeşitli deprem karakteristiklerinin etkilerini ortaya koymuştur. Özellikle, pik yer ivmesinin, düşük deformasyon seviyelerinde belirleyici olduğu, ancak yüksek deformasyon koşullarında Arias Şiddetinin önemli bir etken haline geldiği gözlemlenmiştir. Ayrıca, çivilerde meydana gelen maksimum kuvvetlerin alt sıra çivilerde meydana geldiği, üst sıralardaki çivilerin sisteme katkısının sınırlı kaldığı belirlenmiştir. Çalışma sonuçları, sismik tasarım ve analiz disiplinlerine katkı sağlayacak nitelikte olup, zemin çivili sistemlerin dinamik davranışlarının daha iyi anlaşılmasına yönelik önemli veriler sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

Alver, O. (2023). Development Of Lateral Load Resistance-Deflection Curves For Piles In Cohesionless Soils Under Earthquake Excitation. Istanbul Technical University.
Ardiaca, D. . (2009). Mohr-Coulomb parameters for modelling of concrete structures. Içinde Plaxis Bulletin (s. No. Spring, ss. 12–15).
Arias, A. (1979). A Measure of Earthquake Intensity. Içinde Seismic Design for Nuclear Power Plants, (R.J. Hansen, ed.) (R.J. Hanse, ss. 483–83). MIT Press.
Barar, O., Felio, G. Y., Vucetic, M., & Chapman, R. (1990). Performance of soil nailed walls during the October 17, 1989, Loma Prieta earthquake. Proceedings of the forty-third Canadian geotechnical conference, 73–165.
Başbuğ, E., Cengiz, C., & Güler, E. (2021). 1-g Shaking table tests to determine the behavior of geosynthetic reinforced soil walls under seismic loads. Transportation Geotechnics, 30(November 2020). https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2021.100597
Baziar, M. H., Ghadamgahi, A., & Brennan, A. J. (2021). Centrifuge study of seismic response of soil-nailed walls supporting a footing on the ground surface. Geotechnique. https://doi.org/10.1680/jgeot.21.00157
Darendeli, M. B. (2001). Development of a new family of normalized modulus reduction and material damping curves. The university of Texas at Austin.
Fan, C., Liu, H., Cao, J., & Ling, H. I. (2020). Responses of reinforced soil retaining walls subjected to horizontal and vertical seismic loadings. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 129(May 2019), 105969. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2019.105969

FHWA. (2015). Soil Nail Walls Reference Manual. Soil Nail Walls Reference Manual. FHWA-NHI-14-007: No. 132085, 132085, 425. https://www.fhwa.dot.gov/engineering/geotech/pubs/nhi14007.pdf
Ghadamgahi, A., Baziar, M. H., & Brennan, A. J. (2019). International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ISSMGE). Earthquake Geotechnical Engineering for Protection and Development of Environment and Constructions, 536–537. https://doi.org/10.1007/978-3-319-73568-9_174
Giri, D., & Sengupta, A. (2009). Dynamic behavior of small scale nailed soil slopes. Geotechnical and Geological Engineering, 27(6), 687–698. https://doi.org/10.1007/s10706-009-9268-x
Giri, D., & Sengupta, A. (2010a). Dynamic behavior of small-scale model of nailed steep slopes. Geomechanics and Geoengineering, 5(2), 99–108. https://doi.org/10.1080/17486020903497415
Giri, D., & Sengupta, A. (2010b). Dynamic behavior of small-scale model slopes in shaking table tests. International Journal of Geotechnical Engineering, 4(1), 1–11. https://doi.org/10.3328/IJGE.2010.04.01.1-11
Gökgöz, A. (2021). Zemin Çivisi İle Güçlendirilmiş Şevlerin Gerilme-Deformasyon Esaslı Yöntemler İle Değerlendirilmesi. Cerrahpaşa, İstanbul Ünİversİtesİ-Lisansüstü Eğitim Enstitüsü.
Gokgoz, A., & Kelesoglu, M. K. (2024). Three Dimensional Finite Difference Analysis of Key Parameters. Içinde KSCE Journal of Civil Engineering. Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/j.kscej.2024.100027
Halabian, A. M., Sheikhbahaei, A. M., & Hashemolhosseini, S. H. (2010). Analysis of soil nailed walls under seismic excitations using finite difference method. 9th US National and 10th Canadian Conference on Earthquake Engineering 2010, Including Papers from the 4th International Tsunami Symposium, 7(1350), 5745–5754.
Halabian, A. M., Sheikhbahaei, A. M., & Hashemolhosseini, S. H. (2012). Three dimensional finite difference analysis of soil-nailed walls under static conditions. Geomechanics and Geoengineering, 7(3), 183–196. https://doi.org/10.1080/17486025.2012.661468
Itasca. (2019). FLAC3D Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions (6.0). Itasca Consulting Group, Inc. http://docs.itascacg.com/flac3d700/contents.html#
Jennings, P. (1985). Ground Motion parameters that influence structural damage. Içinde Scholl RE, King JL (eds) Strong ground motion simulation and engineering applications. EERI Publication 85-02, Earthquake Engineering Research Institute.
Jones, A. M. C. (1999). Soil nailing: an investigation of lifetime performance. University of Wales.
Joyner, W., & Boore, D. M. (1988). Measurement, characterization, and prediction of strong ground motion. Earthquake Engineering and Soil Dynamics II - Recent Advances in Ground-Motion Evaluation: Proceedings of the Specialty Conference, 43–102.
Kayen, R., & Mitchell, R. (1997). Assessment of liquefaction potential during earthquakes by Arias Intensity. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering (ASCE), 123(12), 1162–1174.
Kiran, A. (2021). Yüzeysel temelli yapılarda sıvılaşmaya bağlı oturmaların sayısal analizi. İstanbul University-Cerrahpasa.
Kramer, S. (1996). Geotechnical Earthquake Engineering. Prentice-Hall.
Kuhlemeyer, R. L., & Lysmer, J. (1973). Finite Element Method Accuracy for Wave Propagation Problems. Journal of the Soil Dynamics Division, 99, 421–427.
Lin, P., Bathurst, R. J., & Liu, J. (2017). Statistical Evaluation of the FHWA Simplified Method and Modifications for Predicting Soil Nail Loads. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering.
Liu, H., Hung, C., & Cao, J. (2018). Relationship between Arias intensity and the responses of reinforced soil retaining walls subjected to near-field ground motions. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 111(November 2017), 160–168. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2018.04.022
Lysmer, J., & Kuhlemeyer, R., L. (1969). Finite Dynamic Model for Infinite Media. Journal of the Engineering Mechanics Division, 95(4), 859–877. https://doi.org/10.1061/JMCEA3.0001144
Maleki, M., Khezri, A., Nosrati, M., & Hosseini, S. M. M. M. (2023). Seismic amplification factor and dynamic response of soil-nailed walls. Modeling Earth Systems and Environment, 9(1), 1181–1198. https://doi.org/10.1007/s40808-022-01543-y
Marzionna, J. D., Maffei, C. E. M., Ferreira, A. A., & Caputo, A. N. (1998). Análise, projeto e execução de escavações e contenções. Hachich, W., Falconi, FF, Saes, J. L.
Mejia, L. H., & Dawson, E. M. (2006). Earthquake deconvolution for FLAC. 4th International FLAC symposium on numerical modeling in geomechanics.
Mesrabadi, M., Ardakani, A., & Lashgari, A. (2023). Investigation of seismic displacement of nailed wall under near field earthquakes using hardening soil with small strain behavioral model. Journal of Science and Engineering Elites, 12(47), 84–92.
Mokhtari, M., Barkhordari, K., & Abbasi, S. (2020). A comparative study of the seismic response of soil-nailed walls under the effect of near-fault and far-fault ground motions. Journal of Engineering Geology, 13(5), 121–146. https://www.sid.ir/FileServer/JE/101052020S0503
Panah, A. K., & Majidian, S. (2013). 2D numerical modelling of soil-nailed structures for seismic improvement. Geomechanics and Engineering, 5(1), 37–55. https://doi.org/10.12989/gae.2013.5.1.037
Sahoo, S., Manna, B., & Sharma, K. G. (2015). Stability analysis of steep nailed slopes under seismic condition using 3-D finite element method. International Journal of Geotechnical Engineering, 9(5), 536–540. https://doi.org/10.1179/1939787914Y.0000000084
Sahoo, S., Manna, B., & Sharma, K. G. (2016). Seismic Stability Analysis of Un-Reinforced and Reinforced Soil Slopes. Geo-China 2016, 3, 74–81. https://doi.org/10.1061/9780784480007.009
Sahoo, S., Manna, B., & Sharma, K. G. (2021). Shaking Table Tests to Evaluate the Seismic Performance of Soil Nailing Stabilized Embankments. International Journal of Geomechanics, 21(4), 1–14. https://doi.org/10.1061/(asce)gm.1943-5622.0001981
Seed, H. B., & Idriss, I. M. (1970). Soil Moduli and Damping Factors for Dynamic Response Analyses [Report No. EERC 70-10]. Earthquake engineering reserach center, December, 48.
Sheikhbahaei, A. M., Halabian, A. M., & Hashemolhosseini, S. H. (2010). Analysis of soil nailed walls under harmonic dynamic excitations using finite difference method. 9th US National and 10th Canadian Conference on Earthquake Engineering 2010, Including Papers from the 4th International Tsunami Symposium, 7, 5745–5754.
Tavakoli, H., Kutanaei, S. S., & Hosseini, S. H. (2019). Assessment of seismic amplification factor of excavation with support system. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 18(3), 555–566. https://doi.org/10.1007/s11803-019-0521-x
Zamiran, S., Ghojavand, H., & Saba, H. (2012). Numerical analysis of soil nail walls under seismic condition in 3D form excavations. Applied Mechanics and Materials, 204–208(Iran 1990), 2671–2676. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.204-208.2671
Zhang, Y., Chen, G., Wu, J., Zheng, L., & Zhuang, X. (2012). Numerical simulation of seismic slope stability analysis based on tension-shear failure mechanism. Geotechnical Engineering, 43(2), 18–28.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

İnşaat Geoteknik Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Burcu Dışkaya ^*
0000-0002-6170-3856
Türkiye

Akın Gökgöz
0000-0001-6777-5351
Türkiye

Mustafa Kubilay Keleşoğlu
0000-0003-1721-7946
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

3 Haziran 2025

Gönderilme Tarihi

3 Ocak 2025

Kabul Tarihi

4 Şubat 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 1970 Cilt: 28 Sayı: 2

DOI

https://doi.org/10.17780/ksujes.1612769

IZ

https://izlik.org/JA46WK93FJ

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Dışkaya, B., Gökgöz, A., & Keleşoğlu, M. K. (2025). DEPREM KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİNİN ZEMİN ÇİVİLİ DUVARLARIN DİNAMİK DAVRANIŞINA ETKİSİ: 3 BOYUTLU SAYISAL ANALİZ. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 28(2), 763-784. https://doi.org/10.17780/ksujes.1612769

DEPREM KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİNİN ZEMİN ÇİVİLİ DUVARLARIN DİNAMİK DAVRANIŞINA ETKİSİ: 3 BOYUTLU SAYISAL ANALİZ

DEPREM KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİNİN ZEMİN ÇİVİLİ DUVARLARIN DİNAMİK DAVRANIŞINA ETKİSİ: 3 BOYUTLU SAYISAL ANALİZ

Öz

Anahtar Kelimeler

THE INFLUENCE OF EARTHQUAKE CHARACTERISTICS ON THE BEHAVIOUR OF NAILED WALLS: 3D NUMERICAL ANALYSES

Abstract

Keywords

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

DOI

IZ

Kaynak Göster