Theses supervised by Prof. Dr. Yalçın Yüksel
26 theses · Yıldız Technical University
Risk altındaki kıyı alanlarının yönetimi ve Karasu örneği
Sakarya ili Karasu ilçesi binlerce yılda oluşan bir kıyı alanına sahiptir. Bu kıyı alanında akıntı ve katı madde kaynağı olarak nitelendirilebilecek yapıya sahip Sakarya nehri kıyı alanını kontrol eden en önemli hidrodinamik etken olarak değerlendirilmektedir. Karasu kıyı alanı; Batı Karadeniz bölgesinde Sakarya Nehri ağzının batısında 30km, doğusunda ise 25km?lik bir plaj alanına sahip, Batı Karadeniz Bölgesi?nin nadir kumsal plajlarındandır. Marmara bölgesinin Kuzeydoğusunda, Sakarya ili sınırları içerisinde Karasu ve Kaynarca ilçeleri arasında yer alan Türkiye?nin tek parça halindeki en büyük longozu (subasar ormanı) olan Acarlar?ın da bu bölgede bulunması kıyı alanını oldukça önemli kılmaktadır. Dolayısıyla Karasu kıyı kesimi sucul ekosistemi, kumul ekosistemi, longoz ekosistemi ve orman ekosistemi ile birlikte bir bütün olarak düşünülmelidir. Kıyı mühendisliğinde herhangi bir bölgeye ait dalgaların hidrodinamik etkisinin bilinmesi oldukça önemlidir. Kıyı yapılarının planlanması, tasarımı, uygulaması aşamasında ve kıyı çizgisi gelişiminin belirlenmesinde o bölgeye ait dalga ikliminin oluşturulması için uzun dönemli dalga verilerine ihtiyaç duyulması nedeni ile yeni nesil dalga tahmin modelleri kullanılmaktadır. Bu çalışma Karasu bölgesindeki hidrodinamik yapının anlaşılması ve kıyı morfolojisinde meydana gelen değişimlerin belirlenebilmesi için saha çalışmalarının yanı sıra Danimarka Hidrolik Enstitüsü (DHI) tarafından geliştirilen sayısal model ile benzeştirilmesini içermektedir.Karasu kıyı alanının hidrodinamik yapısı ile morfolojisini daha iyi modelleyebilmek ve sınır koşullarını oluşturmak için önce MIKE 21 HD sayısal modeli ile Karadeniz bölgesine ait hidrodinamik bir model oluşturulmuştur. Model sonuçları literatürde daha önce ortaya konulan Karadeniz?in genel sirkülasyon yapısı ile kalibre edilmiş ve sonucunda elde edilen sınır koşullarının değerlendirilmesiyle Karasu kıyı alanının iyi anlaşılması için yeni sınır koşulları tanımlanmış, akıntı ve dalga koşulları birlikte göz önüne alınarak daha detaylı bir benzeşim yaratılması amacı ile Mike 21 Coupled Model FM (Birleşik Model) kullanılmıştır. Karasu bölgesine ait kurulan daha detaylı ve küçük ölçekteki model sonucunda katı madde taşınımları, dalga iklimi ve akıntı koşullarını veren sağlıklı bir benzeşim oluşturulmuş, Yüksel Y., ve Saraçoğlu E., [22]? de yaptığı çalışmada dalga modeli ölçümleri ile kalibre edilmiştir. İki boyutlu morfoloji modellemesi yapılarak katı madde taşınım iklimleri elde edilmiştir. Kurulan hidrodinamik modellerin yanı sıra Sakarya Nehri ağzının batısında kalan yaklaşık 30km?lik kıyı alanında kıyı boyu katı madde taşınımı ile kıyı çizgisi ve kıyıya dik profillerin değişimini inceleyebilmek için LITPACK sayısal modeli oluşturulmuş ve LITDRIFT, LITLINE, LITPROF modülleri kullanılarak benzeşimleri sağlanmıştır. Bu modellerde sağlıklı girdi oluşturabilmek amacıyla saha ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Örneğin kumul, basamak ve batimetri ölçümleri yapılmıştır. LITDRIFT sayısal modelinin sonuçları ayrıca Kamphius (1991) ve CERC (1984) yöntemleri ile yapılan hesap sonuçları ile karşılaştırılarak kalibre edilmiştir. Kıyı çizgisi değişimi için oluşturulan LITLINE sayısal model sonuçları GPS ölçümleri ve sayısallaştırılmış uydu görüntüleri ile doğrulanmıştır. Kıyı çizgisinin belirlenmesinde hidrodinamik dalga modelinden elde edilen dalga parametreleri kullanılmıştır. Kıyıya dik profillerin değişimlerinin anlaşılabilmesi için kullanılan LITPROF sayısal modelinin sonuçları sayısallaştırılmış uydu görüntüleri ile LITLINE modelinin sonuçları ile kıyaslanarak yorumlanmıştır.Oluşturulan sayısal modellerde ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecast)? ten alınan meteorolojik veriler, SHODB?dan alınan batimetrik veriler, EİEİ?den alınan Sakarya nehrine ait debi ve akım değerleri ile saha çalışmasından elde edilen verilerin yanı sıra kullanılmıştır. Saha çalışmaları katı madde özelliklerinin belirlenmesi amacı ile bölgeden çeşitli katı madde örneklerinin alınarak laboratuvarortamında gerçekleştirilen elek analizi deneylerini ve kıyı boyunca kıyı arkasında kalan kumulların yüksekliklerin Gerçek Zamanlı Kinematik (RTK) GPS uygulaması ile ölçümlerini içermektedir. Bu çalışmanın sonucunda risk altında kabul edilen Karasu kıyı alanının morfolojik yapısı, akıntı ve dalga iklimi elde edilmiştir. Ayrıca risk analizi için küresel iklim değişikliği ile yapıların etkisi incelenmiştir. Bu tip doğal ve doğal olmayan etkilerin kıyı alanı ve sulak alan üzerinde risk oluşturduğu belirlenmiştir. Risk azaltıcı önlemler elde edilen sonuçlar altında tartışılmıştır.Anahtar Kelimeler: Hidrodinamik, MIKE 21 HD, Birleşik modelleme, kıyı boyu katı madde taşınımı, kıyı çizgisi değişimi, LITLINE, LITDRIFT, LITPROF
Açık tipten rıhtımlarda etkili gemi pervane jetlerinin hidrodinamiği
Gelişen dünya şartları ile birlikte deniz taşımacılığı da uluslararası pazarın değişen taleplerini yerine getirmek amacıyla limanlarda da sürekli bir gelişim yaşanmaktadır. Son yıllarda taşımacılık sektöründeki öncelikli amaç taşıma kapasitesini artırmak olmuştur. Bunun için gemiler daha büyük boyutlarda tasarlanarak yüksek yük kapasitelerine ulaşmıştır. Bu durumlar limanlar üzerinde de etkili olmuş, liman içindeki derinlikler zamanla artmış, rıhtım duvarları uzatılmış ve ulaşım kanalları genişletilmiştir. Gemilerin boyut arttırımı ile beraber gemi pervanelerinden çıkan su jetleri deniz tabanında, seyir yollarında, limanların eğilimli kıyılarında ve rıhtım duvarları ile rıhtım kazıkları etrafında oyulmaya neden olarak ciddi hasarlara neden olmaktadır. Bu nedenle gemilerin, yanaşma yapılarına yanaşma ve ayrılmaları sırasında oluşturduğu su jetine ait hız dağılımlarının belirlenmesi tasarımcılar için önemli bir problem haline gelmiştir.Bu çalışmada, serbest pervane jet akımının silindirik kazıklar etrafında meydana getirdiği oyulma etkisi ve hız dağılımının deney sistemi yardımıyla belirlenmesi amaçlanmış ve ADV hız ölçer, CTA yardımıyla farklı şev eğimleri etkisi altında kazıklı yapılar etrafında serbest pervane jet akımlarının etkisi altında hidrodinamik yapısı anlaşılmaya çalışılmıştır.
Bloklu rıhtım yapılarının sismik davranışında boyut etkisi
Bu çalışmada bloklu tip yanaşma yapılarının deprem etkisindeki sismik davranışları deneysel ortamda incelenmiştir. Farklı frekans değerlerinde rijit taban üzerinde yapılan sarsma tablası deneyleri, tek boyutta harekete izin veren sarsma tankında B/h=2 - 1.5 boyutlarında olan iki farklı blok model ile gerçekleştirilmiştir. Geri dolgu malzemesi olarak ince malzeme (d50=0.8 cm) kullanılmıştır. Sarsma tablasında birinci blok modeli için 8 adet ikinci blok modeli için 2 adet deney yapılmıştır. Deneylerin frekans aralığı f=3-7 Hz ve taban ivmesi aralığı ise a(g)=0.058-0.413 g'dir. Deneyler düzenli sinüzoidal harmonik ve düzensiz sarsma koşullarında gerçekleştirilmiştir. Deneylerde ivme, toprak basıncı, yerdeğiştirme ve boşluk suyu basıncı değerlerinin zamanla değişimi ölçülmüştür. Blok modellerin performansı, taban ivmesi ve boyut etkisine göre değerlendirilmiştir. Geri dolgudaki oturmalar deney öncesi ve sonrasında profil ölçer ile belirlenmiştir. Deney verileri incelenerek blok modellerin sismik davranışlarını belirleyen boyutsuz davranış parametreleri elde edilerek bu tip yapıların sismik performansları hakkında bilgi edinilmiştir.
Dalga tırmanma bölgesine yerleştirilen kıyı duvarında topuk stabilitesi
Bu çalışmada düzensiz dalgalar etkisinde 1/6 eğimli taban üzerine yerleştirilmiş kıyı duvarı topuğunda meydana gelen taban mekanizması deneysel olarak araştırılmıştır. Tüm deneyler 60 cm sakin su seviyesinde ve tek tip taban malzemesi kullanılarak yürütülmüştür. Farklı dalga yükseklikleri ve periyodlarında JONSWAP spektrumu ile deneyler 14 set halinde gerçekleştirilmiştir. Duvarsız deneylerde zamana bağlı olarak tırmanma kayıtları alınarak literatür ile karşılaştırılması yapılmıştır. Duvarlı deneylerde ise kıyı duvarı kıyı çizgisinin gerisinde (X=20 cm ve X=40 cm) iki farklı konuma yerleştirilerek kıyı duvarı topuğundaki taban değişim miktarları ve bu değişim üzerinde etkili boyutsuz elemanlar araştırılmıştır. Deneylerde zaman bağlı olarak dalga kayıtları alınmış, dalga tırmanması, taban profili ve kıyıya dik akıntı hızlarının değişimi ölçülmüştür. Akıntı hızları dalga kayıtlarıyla eş zamanlı olarak alınmıştır. Kıyı profilindeki değişimler deney öncesi ve sonrasında profil ölçer ile, dalga transformasyonları ise dalga kanalının farklı konumlarına yerleştirilen sekiz adet rezistans tipi dalga ölçer ile belirlenmiştir. Deney sonuçları incelenerek dalga yapı ve deniz tabanı etkileşimi hakkında bilgi edinilmiştir.
İki boyutlu kıyı alanı hidro dinamik model kalibrasyonu Mike 21 HD örneği
Günümüzde, Hidrolik ve Çevre Mühendisliği dallarındaki bir çok çalışma için sayısalmodelleme artık sürekli olarak kullanılan bir araç olmuştur. Dolayısı ile günümüze değinuygulanan fiziksel ölçekli modeller artık yerini matematik modellere bırakmaktadır.Geliştirilen herhangi bir matematik modelin uygulanmasının önündeki en büyük endişe,?kalibrasyon? olarak ta bilinen model parametreleri uyum sürecidir. Hidrodinamik bir modeliçin ?model kalibrasyonu?, su seviyesi, akıntı hızı ve yönü gibi hidrodinamik parametrelerüzerinde, ölçülmüş ve modellenmiş değerler arasındaki farkı minimum yapan bir uyum ilebaşarılabilir. Söz konusu uyumu desteklemek için ise, ?hataların kareli ortalamalarınınkarekökü (RMSE)? gibi istatistiksel ölçümlere dayalı hata fonksiyonları dikkate alınmalıdır.Geleneksel model kalibrasyon tekniği, parametre ayarlarının deneme yanılma yöntemikullanılarak yapıldığı, el ile olan uygulamadır. Ancak el ile uygulanacak bir kalibrasyon,bağımsız model parametrelerinin sayısına ve bu parametreler arası etkileşim derecesine bağlıolarak oldukça usandırıcı ve zaman tüketici bir görev olabilmektedir.Son yıllarda, zaman tüketici bu sürecin yerini alabilecek otomatik kalibrasyon yöntemleriüzerine yapılan araştırmalar halen yürütülmektedir. Otomatik kalibrasyon yöntemi, ölçülmüşve modellenmiş değerler arasındaki farkı karşılaştıran hedef fonksiyonların optimizasyonunugerektirir. Dolayısı ile kalibrasyon problemi bir optimizasyon problemi olarakdeğerlendirilmekte ve çözüm algoritmaları bu doğrultuda geliştirilmektedir.Bu çalışma ile, günümüzde yaygın şekilde uygulanan hidrodinamik kalibrasyon teknikleri veoptimizasyonu konusu üzerinde durulmuştur. Hidrodinamik modelleme sisteminin bir parçasıolan MIKE 21 HD modelleme yazılımı ilerleyen aşamalarda kullanılmıştır. Modelparametrelerinin temininden kalibrasyon parametrelerinin seçimine, hedef fonksiyonlarıntespitinden optimizasyon algoritmalarının tercihine kadar bir çok farklı adım üzerindeyoğunlaşılmıştır. Anlatılanları desteklemek üzere örnek bir uygulama çalışması sunulmuştur.Anahtar kelimeler: Hidrodinamik kalibrasyon, otomatik kalibrasyon, optimizasyon,Mike 21 Hd, sayısal modelleme
İstanbul kıyı alanları yönetimi ve Silivri kıyı alanı stratejik planlaması
Tüm Dünya'daki hassas kıyı alanlarındaki nüfus artışı, sanayi ve turizmin gelişmesi; denizkaynaklarının aşırı tüketimi ile karşı karşıyadır. Küresel iklim değişimine bağlı olarak, doğalafetlerin ortaya çıkış riski de artmıştır. Sonuç olarak, ilgi alanlarının çatışması daha fazlagörülmekte, doğal ve çevresel kaynakların sürdürülebilir kullanımı üzerinde tehditleroluşmaktadır.Bu çatışmaların çözümüne yardım etmek için, BKAY geliştirilmiştir. Bütünleşik KıyıAlanları Yönetiminin (BKAY) genel amacı; kıyı alanlarında sürdürülebilir gelişmeyigerçekleştirmek ve kıyı alanlarındaki çeşitliliği korumak olan devamlı bir süreçtir. BKAY;toplumun şimdiki ve gelecekteki ihtiyaçlarına en iyi hizmet edebilecek kullanımların bileşimihakkındaki kararları uygular. BKAY; hem çevre, hem de ekonomik avantajlar sağlar. Bukapsamda, geri dönüşü olmayan çevresel zararların engellenmesine veya azaltılmasına, uzunvadede mali kazançların elde edilmesine yardımcı olur.BKAY'nin gerçekleştirilmesinde iki önemli konu tanımlanabilir; 1) Resmi düzenlemeler;kurumsal düzenlemeler- yönetimdeki yatay ve dikey bütünleşmeyi sağlayan bir idari yapı;yasal düzenlemeler - yasalar, anlaşmalar, kararnameler ve mevzuatlarla yönetimin mümkünhale getirilmesi; mali düzenlemeler- işlem süresince masrafları karşılayacak kaynakbulunması. 2) Bilginin hazırlanması; yöntemler, araçlar ve tekniklerle yöneticilere kararvermeleri için gereken bilgiyi sağlamak.Bir BKAY programında 4 aşama vardır; Sorunun Tanımlanması (Araştırma veDeğerlendirme), Planlama (Veri Toplama, Politika Geliştirilmesi ve Karar Verilmesidahildir), Uygulama (Plan Uygulaması, Gerçekleştirme, Bakım ve İzleme dahildir), veDeğerlendirme (İnceleme ve Genel Görünüş). Bu aşamalar ile doğrusal bir süreç yerine,döngüsel ve iteratif bir yol izlenmektedir.xv
Üniform taş dolgu seddelerin sismik davranışı
Taş dolgu dalgakıranlar rüzgar/dalga etkisi ve sismik etkiler ile birlikte karmaşık pek çok yüklemeye maruz kalmaktadırlar. Dalgakıranlar genellikle yumuşak ve permeabilitesi yüksek zeminler üzerine inşa edildikleri için, deprem sırasında oluşan dinamik etkilerin diğer dinamik etkiler ile birlikte ele alınması büyük önem taşımaktadır. Doğal olarak bu karmaşık etkilerin tümünü bir arada ele almak ekonomik tasarım ile yapı güvenliği arasında uygun seçim yapabilmeyi de güçleştirmektedir. En yaygın dalgakıran tipi olan taş dolgu dalgakıranların sismik yükler altındaki davranışı günümüze kadar oldukça az dikkate alınmıştır. Bunun nedeni dalgakıran üzerinde göçmeye maruz kalan bölgelerin temin edilen malzemeler ile eski durumuna kolayca dönüştürülebilmesidir. Bu çalışmada amaçlanan; homojen taş dolgu dalgakıranların sismik stabilitesinin laboratuar ortamında kurulan modeller üzerinde yapılan deneyler ile incelenmesidir. Yapılan deneylerde yalnız anroşman kullanılarak yapıldığı kabul edilen taş dolgu dalgakıran modeline sarsma tankı yardımıyla farklı genlik ve frekanslarda dinamik yüklemeler yapılmıştır. Deneyler sırasında dalgakıran kesitinin kretindeki ve tabanındaki ivmeler, yerleştirilen ivme ölçerler ile ölçülmüştür. Elektronik profil kaydedici ile kesitin sarsma deneyinden önceki ve sonraki profilleri karşılaştırılarak düşey yer değiştirme ve deformasyonlar belirlenmiştir. Ayrıca, dalgakıranın sismik etki altındaki dinamik davranışı görüntü işleme yöntemiyle de incelenmiştir. Ölçülen ivme değerlerinin Newmark Kayan Blok Yaklaşım Modeli'ne uygulanması ile yapının yenilme ivmesi (yield ivmesi) hesaplanmıştır. Sonuç olarak; homojen taş dolgu dalgakıran kesitinden ölçülen ivme değerleri, hesaplanan yenilme ivmesi değeri ile karşılaştırılmış ve hesaplanan yenilme ivmesi değeri aşıldığı zaman dalgakıran kesitindeki düşey yer değiştirme ve deformasyonların arttığı bulunmuştur. Anahtar kelimeler: Taş dolgu dalgakıranlar, deprem, sismik stabilite, dinamik davranış, yenilme ivmesi, Newmark Modeli.
Limanlarda tasarım esasları ve rıhtım yapılarının davranışa dayalı tasarımı
Son yıllarda liman mühendisliği günden güne değişmekte ve gelişmektedir. Dolayısıyla liman planlama ve tasarımı ile ilgili konular gittikçe herkesin dikkatini çekmeye başlamıştır. Bu amaçla hazırlanan tez ilgili konuları ayrı ayrı bölümlerde ele almaktadır.Çalışmanın birinci bölümünde, modern bir limanın planlaması durumunda; limanların kara ve deniz alanlarının planlanması, çeşitli terminallerin özelliklerinin açıkça belirtilmesi ve liman yapılarına ait tasarım ölçütlerinin verilmesi gibi dikkate değer temel prensiplerinden bahsedilmiştir.Çalışmanın ikinci bölümde ise limanlardaki bağlanma ekipmanları, ulaşım sistemleri, işaretlendirme ve elleçleme ekipmanlarını kapsayan yardımcı tesislerin temel esaslarına değinilmiştir.Liman koşulları değiştiği ve geliştiği için ölü ağırlıklar ve yükler sürekli olarak artmaktadır. Artan ağırlık ve yüklerde dolayı liman terminallerinin kaplama tasarımı her zamankinden daha çok önem kazanmıştır. Üçüncü bölümde bu konu hakkında bilgi verilmiştir.Performansa dayalı tasarım depremlerden öğrenilen derslerden ortaya çıkarılan gelişmekte olan bir yöntemdir. Bu tasarımın amacı geleneksel sismik tasarımdaki sınırlamaların üstesinden gelmektir. Böylece, kabul edilebilecek yapısal hasar sınırları açıkça belirtilmelidir. Çalışmanın dördüncü bölümü, liman yapılarının performansa dayalı tasarımı hakkında bilgi vermektedir.Liman yapılarının sismik yüklemelerden dolayı oluşan yer değiştirme miktarını, hasar şekillerini ve elastik davranış sınırını değerlendiren analiz yöntemleri beşinci bölümde anlatılmıştır.Çalışmanın altıncı ve yedinci bölümlerinde farklı ağırlık tipi rıhtım yapılarının tasarımlarına ait bazı örnekler verilmiştir.Son olarak çalışmanın son bölümü özellikle farklı standart ve el kitaplarındaki teknik açıklamaların karşılaştırılmasını ve performansa dayalı tasarım sonuçlarının özetlerini içermektedir.
Kıyı alanları yönetimi ve morfolojik değerlendirme: Terkos kıyı alanı örneği
Kıyı alanları ve kaynakları ülkelerin en değerli doğal varlıkları arasındadır. Birleşmiş Milletler (BM,1992) kararlarına göre kıyısı olan devletler kıyı alanlarını ve kaynaklarını sürdürülebilir kalkınma anlayışına uygun bir şekilde kullanması konusunda yükümlüdürler. Kıyısı bulunan her ülke kendi menfaat ve geleceği için bu zenginliklerden sürdürülebilir bir şekilde yararlanmalıdır.Kıyı alanlarında balıkçılık, liman faaliyetleri, gemi taşımacılığı, turizm ve ekolojik sistem gibi korunması gereken hassas dengeler bulunmaktadır. Ülkemizde kıyı alanı yönetiminin öneminin hala farkına varılamaması, sürdürülebilir kalkınma planlarının yapılmaması, kanuni eksiklikler ve denetleme kurumlarının yetersiz kalması gibi nedenler yüzünden kıyı alanlarımız ciddi tehlike altındadır. Bu tez çalışmasında kıyı alanlarının yönetimi ve gerekli sistemleri açıkanmış ve etkin bir kıyı alanı yönetim planının oluşturulması gereken İstanbul'un önemli içme suyu kaynaklarından biri olan Terkos Gölü Havzası'ndaki kıyı çizgsi değişimindeki sorun ortaya konularak sayısal model ile desteklenmişitr.Birinci bölümde, kıyı alanlarının tanımı yapılarak kıyı alanlarındaki kurumsal ve fiziksel altyapılar açıklanmıştır.Uzaktan algılama sistemleriyle yeryüzündeki değişimler hızlı ve doğru şekilde belirlenerek problemler kolayca saptanabilir. İkinci bölümde, uzaktan algılama yöntemleri ve kıyı alanlarındaki kullanım amaçları belirtilmiştir.Ülkemizde erozyona uğrayan kıyılar içerisinde büyük öneme sahip olan ve bütünleşik kıyı alanı yönetim planıyla korunması gereken Terkos Gölü Havzası'nın jeomorfolojisinden üçüncü bölümde bahsedilmiştir.Dördüncü bölümde ise Terkos Gölü kıyı alanında uzaktan algılama yöntemi kullanılarak kıyı erozyon saptanmış ve Terkos kıyı morfolojisinin sayısal modeli oluşturulmuştur.Son bölümde ise kıyı alanlarının yönetiminin ülkemiz için önemine vurgu yapılarak Terkos Gölü'nün su kaynağı olarak sürdürülebilir bir şekilde kullanılmaya devam edilebilmesi ve bu kıyı alanında etkin bir kıyı yönetim planının oluşturulması gerekliliği ortaya konulmuştur.Anahtar kelimeler: Kıyı alanları yönetimi, uzaktan algılama, kıyı çizgisi değişimi, kıyı boyu katı madde taşınımı, erozyon, Terkos kıyı alanı
Deniz yapılarında sismik tasarım ve Derince Limanı örneği
17 Ağustos 1999 tarihinde Gölcük merkezli 7.4 büyüklüğünde meydana gelen "Doğu Marmara Depremi" can kaybının yanı sıra ülke ekonomisini de etkileyecek büyüklükte yapısal hasarlara neden olmuştur. Bu çalışmada, öncelikle yanaşma yapılan projelendirme kriterleri özetlenmiş, sismik tasarım kriterleri ele alınmış ve Derince Limanında meydana gelen hasarlar değerlendirilmiştir. Böylece bu limandaki hasar nedenleri bulunmaya çalışılmıştır. Hasarlar yapıların genel vaziyet planlan ve geoteknik durumlan dikkate alınarak özetlenmeye çalışılmıştır. Aynca bu çalışmada körfez bölgesinin jeolojik ve hidrodinamik yapısı izah edilmiştir. Derince Limanı bloklu yanaşma yapılan 1997 deprem şartnamesinden önce tasarlanmış ve deprem bölge katsayılan Doğu Marmara depremi yer ivmesine göre düşük alınmıştır. Bu durum güvenliklerin küçük olmasına neden olmuştur. O halde zemin şartlan ve yapı tipi ile tasarım kriterleri deniz yapılarının depreme karşı sismik performanslarım etkilemiştir. Bu durumda Doğu Marmara depreminin bu çalışmada özetlenen deniz yapılan hasar durumlan da dikkate alınarak, 1997 deprem şartnamesindeki katsayılara göre gelecekte planlanacak ve inşa edilecek yapıların projelendirmeleri gerekmektedir. Bu amaçla deniz yapılan için bir şartnameye ihtiyaç duyulduğu açıktır. Ağırlık tipi blok rıhtımlar genellikle düşey deplasman yerine denize doğru yatay deplasman yapmışlardır, bunun nedeni ise geri dolgularında kullanılan zemin dolgu malzemesi kalitesi ve smlaşmadır. Aynca bu tip yapıların, deprem katsayılarının küçük alınarak tasarlanmış olmalan kaymaya karşı güvenirliklerinin küçük olmasına neden olmuştur. Çalışmanın amacı ülkemizi acıya boğan bu depremden mümkün olduğunca âzla ders alabilmektir. Böylece ileride meydana gelebilecek depremlere karşı daha hazırlıklı olabilecek ve en az zararla bu afetten kurtulabilecek tasarımlara esas teşkil etmektir. Anahtar Kelimeler: Sismik tasanm,deniz yapılan, blok tipli rıhtım, Derince Limanı.
İstanbul Boğazı`nın sayısal modellenmesi ve tüp geçit kazısının boğaz hidrodinamiğine etkisi
Tabakalı akımlar farklı yoğunluklara sahip akışkanların aynı akım alanında bulunması ile oluşan sistemlerdir. Tabakaların birbirlerinden ayrıldıkları yüzeylere arakesit yüzeyleri denir. Bu yüzeyler oldukça karmaşık akım yapısına sahiptir (üç boyutlu momentum alışverişi ve çok güçlü bir türbülans yapısı meydana gelir) ve derinlik boyunca akımın ve akışkanın özellikleri değişim gösterir. Tabakalı akımların yukarıdaki özelliklerinden dolayı modellemek oldukça zordur ve kullanılacak sayısal modelleme tekniği ile hazırlanacak yazılımların özellikleri sonuçlar üzerinde büyük etkilere sahip olabilir. Bu çalışmanın amacı İstanbul Boğazının hidrodinamiğinin üç boyutlu modellemesinin yanısıra boğaz tabanında açılacak bir hendeğin bu hidrodinamik yapıya olan etkisinin araştırılmasıdır. Sonlu farklar yaklaşımı ile k-s türbülans modelini çözebilen Mike3 yazılımı amaçlanan boğaz hidrodinamiğinin çözümünde kullanılmıştır. Hidrodinamik simülasyonlar üç aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada dikdörtgen kesitli düz bir kanalda çift tabakalı akım modellenmiş ve sonra tabanına akım yönüne dik yönde bir hendek açılarak kanal akımı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. İkinci, aşamada İstanbul Boğazının tabanında açılacak hendeğe ait akım yapısını veren sınır şartları oluşturulmuştur. Üçüncü, aşamada ise tüp geçit geçişinin yapılacağı bölge üzerinde hidrodinamik yapı incelenmiştir. Anahtar Kelimeler : Tabakalı akım, yoğunluk akımı, İstanbul Boğazı, türbülans model, Mike 3, Tüp geçit, hendek xıı
Taş dolgu dalgakıranların sıvılaşma analizi
Deprem, dalga, ok ve benzeri etkilerle olu an tekrarl# yüklerin zemin içerisindeki bo luksuyu bas#nc#n# artt#rmaya ba lamas# ve efektif gerilmenin zamanla azalarak s#f#ra inmesis#v#la ma mekanizmas# olarak tan#mlanmaktad#r. Bu çal# mada deprem ve dalga etkisi ileolu an zemin s#v#la mas# ve hesaplama yöntemleri incelenmektedir.Dalga etkisinde s#v#la ma temel olarak iki farkl# mekanizmadan üretilmektedir.Bunlardan ilki bo luk suyu bas#nc# ile meydana gelen kal#c# s#v#la ma, di eri ise dalgageçi i s#ras#nda yukar# do ru yönelmi dü ey bas#nç gradyan# etkisi ile olu an anl#ks#v#la mad#r. S#v#la ma mekanizmas#n# olu turan ana ö eler; zeminde meydana gelenkayma gerilmeleri, bo luk suyu bas#nc# ve yeralt# suyu ak#m#d#r. Bu büyüklüklerbulundu unda zeminin s#v#la ma potansiyeli hakk#nda bir karar verilebilmektedir.Son 15 y#l içerisinde deprem mühendisli inde ya anan geli meler sayesinde yerhareketlerinin özellikleri daha iyi belirlenebilmekte ve tasar#ma yönelik olarakkullan#labilmektedir. Özellikle dinamik analiz hesap yöntemlerinin kullan#lmas#nda ves#v#la ma potansiyelinin tahmin edilmesinde önemli ad#mlar at#lm# t#r. Di er taraftans#v#la abilir zemin kavram# veya s#v#la abilir zemin tabakalar#n#n incelenen zeminprofilinde bulunup bulunmad# #n#n belirlenmesi halen bir tart# ma konusudur. Bunara men yayg#n olarak kabul görmü yöntemler kullan#larak deprem etkisi ile s#v#la mapotansiyeli hesaplanabilmektedir.Bu çal# mada deprem etkisinde zemin s#v#la mas# incelenirken; Japon tane çap# da #l#m#-SPT N say#s#, Seed vd. (1984-1985), Çetin ve Seed (2000, 2001) yöntemlerikullan#lm# t#r. Arazide yap#lan standart penetrasyon test sonuçlar# (N say#lar#) her üçyöntemde de prosedür, efektif gerilme ve ince malzeme oranlar# için benzer ya da farkl#ba #nt#lar kullan#larak düzeltilmektedir. Yine bu çal# mada 17 A ustos 1999 Do uMarmara Deprem'inde hasar görmü olan Ere li Bal#kç# Liman# üzerindeki s#v#la maetkisi üç ayr# yöntemle k#yaslamal# olarak incelenmektedir.Anahtar sözcükler: S#v#la ma mekanizmas#, dalgak#ranlar, deniz yap#lar#, denizalt# boruhatlar#, bo luk suyu bas#nc#, kayma gerilmesi, efektif gerilme, yer ivmesi, ince malzemeoran#, prosedür düzeltmesi, deprem iddeti düzeltme faktörü, yüksek efektif gerilmedüzeltmesi, tekrarl# kayma gerilmesi oran#, tekrarl# kayma gerilmesi dayanma oran#,s#v#la ma olas#l# #, s#v#la abilir zemin, güvenlik faktörü.JÜR :1. Prof.Dr. Yalç#n YÜKSEL (Dan# man) Kabul tarihi: 26.10.20052. Prof.Dr. M.Emin KARAHAN Sayfa say#s#: 1453. Doç.Dr. Esin ÇEV K
Dalgakıranlarda risk analizi ve BREAKWAT uygulaması
ÖZETRisk Analizi bir ürün, sistem veya alanın ve özelliklerinin doğal riskleriyle birlikte uygunçevre şartlarında toplu analizi için izlenen sistematik bir yöntemdir. Bu çalışmada, riskanalizinin kıyı yapıları ile ilgili genel kavramları ve analiz için kullanılan farklı hesaplamayöntemleri teorik ve uygulamalı olarak açıklanmıştır. En önemli kıyı yapılarından olandalgakıranların hasar modları ve yapısal özellikleri açıklanarak risk analizine temel oluşturan1. ve 2.Seviye olasılık yöntemleri açıklanarak farklı tip - özellikle tüm dünyada sıklıklakullanılan taş dolgu dalgakıranlar - yapılar için tasarım ifadeleri verilmiştir.Uygulama olarak İstanbul Boğazı'nın Karadeniz'e açılan kesiminde bulunan Karaburunbalıkçı barınağı incelenerek, farklı koşul ve tasarım ömürleri için yapının hasar olasılıkları 1.ve 2.Seviye olasılık yöntemleri ve BREAKWAT 3.0 programı kullanılarak bulunmuştur.Sonuçlar her yöntem için farklı tasarım koşulları altında hasar olasılığını gösterecek şekildeayrı ayrı grafikler halinde verilmiş ve daha sonra aynı grafikler üzerinde birbirleriylekarşılaştırılarak yorumlanmıştır.Anahtar kelimeler: Taş Dolgu Dalgakıranlar, Risk analizi, Hasar olasılığı, Hasar moduxv
İki fazlı düşey akımların modellenmesi
Hidroelektrik santrallerin şaft tipi dolu savaklarında, termik ve nükleer santrallerin soğutma suyu sistemlerinde, binaların kullanılmış ve yağmur suyu tesisatlarında, serbest yüzeyli akışa sahip bir akımın düşey bir boru boyunca serbest düşüşü, bugüne kadar çoğunlukla amprik karakterde izah edilmeye çalışılmıştır. Bu akım yapısı incelendiğinde, akışın serbest düşüşü esnasında içerdiği hava ile birlikte çift fazlı bir karakter taşıdığı görülmektedir, Kullanılmış suların akışında ise bu akım yapısı içereceği katılarla üç fazlı bir karaktere sahip olacaktır. Düşey sistemlerdeki bu kısmi serbest yüzeyli akım, yaratabileceği kavitasyon ve yapı ile etkileşime girerek oluşturacağı vibrasyon, bu tip sistemlerde önemli problemlere neden olmaktadır. Düşey boru akışları, slug akımı ile kesikli bir yapı gösterebilmektedir. Slug akımı eksenel simetriye sahip büyük mermi şeklinde gaz kabarcıkları veya Taylor kabarcıkları ile karakterize edilen kesikli akımların bütünü olarak tanımlanmaktadır. Taylor kabarcıkları borunun hemen hemen tamamını kaplayarak üniform bir yapıda hareket etmektedirler. Taylor kabarcığı ile boru cidarı arasında ince bir film şeklinde akış söz konusu olmaktadır. Ancak burada dikkate alınacak atam alanı iki ucu atmosfere açık düşey bir boruya, yanal bir borudan akışın olması halidir. Bu durumda oluşan kısmi dolu akış, kabarcıklı bir akım yapısına sahip olduğu gibi, borunun kalan kısmında hava akışı meydana gelecektir. Akım yerçekimi etkisindedir ve borunun belirli bir yüksekliğine kadar hızlanacak ancak hava ve boru cidarıyla olan sürtünme direnci nedeniyle, sabit bir değere ulaşacaktır. Hızdaki bu değişim borunun tam dolu olması haline göre belirgin olarak farklılık gösterecektir. Kısmi dolulukta düşen akışın, düşey boru boyunca ve boru enkesitlerinde hava-su oranları değişmektedir. Borunun büyük bir kısmında slug atanıma benzer kesikli akışlar söz konusu olabilecektir, böylece üniform olmayan bir düşey atam alanı meydana gelecektir. Bu çalışmada dairesel kesitli bir akış yolunda serbest yüzeyli atam düşüşü sırasında akış yolu boyunca hız ve basınç alanındaki değişim, hava-su fazlan birlikte düşünülerek modellenecektir. Atam tamamiyle türbülanslı karakter taşımaktadır, bu nedenle çok iyi bilinen RNG k-8 modeli, problemin çözümünde ele alınacaktır ve sonlu hacimler yaklaşımı kullanılarak problem modellenecektir. Ancak model, problemin fiziğinin sahip olduğu geometri, hesap alanında dikdörtgen koordinat sistemiyle dönüştürülerek çalıştırılacaktır. Elde edilen sonuçlar konu ile ilgili deneysel verilerle karşılaştırılarak yorumlanmaya çalışılacaktır. Elde edilen veriler yardımıyla, düşey akış sırasında gerek hava, gerekse su akımının hız dağılımı ile basınç dağılımlarının her kesit içinde ve düşey boyunca değişimleri belirlenecektir. Ayrıca akış hızının hangi düşey mesafeden sonra sabit değer ulaştığı ve yine sistemin ne kadar hava çektiği belirlenecektir. Böylece düşey boyunca herbir kesitteki hava- su karışım yüzdeleri de bulunabilecektir. vı
Düşey borularda çok fazlı akışların modellenmesinde deneysel ve nümerik analiz
înşaat, makine ve kimya gibi pek çok mühendislik dalında karşımıza çıkan çok fazlı akımlar, türbülanslı yapıları dolayısıyla çoğunlukla ampirik olarak izah edilmiştir. Serbest yüzeyli akışa sahip bir akımın düşey bir boru boyunca düşüşü incelendiğinde, akımın hava ve su karışımından oluşan iki fazlı bir yapı gösterdiği gözlemlenmiştir. Borunun hemen hemen tamamım kaplayan kabarcıkların uniform bir yapıda hareket ettikleri görülmüştür. Bu çalışmada iki ucu atmosfere açık düşey bir boruya, yanal bir borudan akış olması hali incelenmiştir. Sistemin FLUENT isimli hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) programı ile bilgisayarlı simulasyonu yapılmış, laboratuar deneylerinden elde edilecek sonuçlar ile simulasyon sonuçları karşılaştırılmıştır. Simulasyon sonuçları yardımıyla, sistemin çektiği hava miktarı ve boru en kesiti boyunca değişen hava-su karışım oranlan incelenmiştir. Ayrıca sıvı fazının hızı hesaplanmış ve bu hızın hangi düşey mesafeden itibaren sabit kaldığı belirlenmiştir. Hava-su karışım akımlarının en önemli problemi kavitasyon ve vibrasyondur. Bu nedenle boru yüksekliği boyunca basınç farkları tespit edilmiştir. Bulunan sonuçlar, Alman normları ile karşılaştırılmış ve yapılan simulasyon modelinin bu normlara uygun sonuç verdiği gözlemlenmiştir. Anahtar kelimeler: Çift fazlı akım, Nümerik modelleme, CFD, FLUENT
Ağırlık tipi yanaşma yapılarının kayan blok yöntemi ile analizi
Bu çalışmada, ağırlık tipi yanaşma yapılarına etkiyen kuvvetleri hesaplamak, bu yapılara etkiyen dinamik kuvvetler arasındaki faz ilişkilerini analiz etmek ve bütün bunları göz önüne alarak bu yapıların yaptığı yatay yer değiştirmeleri hesap edebilmek amacıyla bir basitleştirilmiş dinamik analiz yöntemi önerilmiştir. Yöntem, Newmark?ın kayan blok analizi yöntemini temel almaktadır. Eşdeğer deprem ivmesi katsayısının zamansal değişimine bağlı olarak değişkenlik gösteren etkin kuvvetler üzerinden hesaplanan yenilme ivmeleri yardımıyla duvarların yaptığı yatay yer değiştirmeler hesaplanmıştır. Hazırlanan algoritmanın kolay uygulanabilir olması amacıyla hesaplamalarda kullanılan bilgisayar programları MATLAB?da yazılmıştır. Analizler iki farklı keson model ve bir adet L tipi model için yapılmıştır. Birinci tip keson modelde, geri dolgu malzemesi olarak iki farklı malzeme göz önüne alınmıştır (d50=2.2 ve 0.9 cm), ikinci tip keson modelde ise tek bir malzeme (d50=0.9 cm) dikkate alınarak analizler yapılmıştır. L tipi model için yapılan analizlerde de, hesaplamalarda tek malzeme (d50=0.9 cm) göz önüne alınmıştır. Sayısal modellerden elde edilen değerler, 1g sarsma tankı testleri ile kıyaslanarak önerilen modelin doğruluğu kontrol edilmiştir ve karşılaştırma sonucunda modelin gerçeğe yakın sonuçlar verdiği görülmüştür. Ayrıca söz konusu modeller için deterministik bir yöntem kullanılarak da analizler yapılmış ve minimum hasar ile kontrollü hasar performans düzeyleri göz önüne alınarak önerilen model ile deterministik yöntem kullanılabilirlik açısından karşılaştırılmıştır.
Ağırlık tipi yanaşma yapılarının kayan blok yöntemi ile analizi
Bu çalışmada, ağırlık tipi yanaşma yapılarına etkiyen kuvvetleri hesaplamak, bu yapılara etkiyen dinamik kuvvetler arasındaki faz ilişkilerini analiz etmek ve bütün bunları göz önüne alarak bu yapıların yaptığı yatay yer değiştirmeleri hesap edebilmek amacıyla bir basitleştirilmiş dinamik analiz yöntemi önerilmiştir. Yöntem, Newmark?ın kayan blok analizi yöntemini temel almaktadır. Eşdeğer deprem ivmesi katsayısının zamansal değişimine bağlı olarak değişkenlik gösteren etkin kuvvetler üzerinden hesaplanan yenilme ivmeleri yardımıyla duvarların yaptığı yatay yer değiştirmeler hesaplanmıştır. Hazırlanan algoritmanın kolay uygulanabilir olması amacıyla hesaplamalarda kullanılan bilgisayar programları MATLAB?da yazılmıştır. Analizler iki farklı keson model ve bir adet L tipi model için yapılmıştır. Birinci tip keson modelde, geri dolgu malzemesi olarak iki farklı malzeme göz önüne alınmıştır (d50=2.2 ve 0.9 cm), ikinci tip keson modelde ise tek bir malzeme (d50=0.9 cm) dikkate alınarak analizler yapılmıştır. L tipi model için yapılan analizlerde de, hesaplamalarda tek malzeme (d50=0.9 cm) göz önüne alınmıştır. Sayısal modellerden elde edilen değerler, 1g sarsma tankı testleri ile kıyaslanarak önerilen modelin doğruluğu kontrol edilmiştir ve karşılaştırma sonucunda modelin gerçeğe yakın sonuçlar verdiği görülmüştür. Ayrıca söz konusu modeller için deterministik bir yöntem kullanılarak da analizler yapılmış ve minimum hasar ile kontrollü hasar performans düzeyleri göz önüne alınarak önerilen model ile deterministik yöntem kullanılabilirlik açısından karşılaştırılmıştır.
Ağırlık tipi yanaşma yapılarının kayan blok yöntemi ile analizi
Bu çalışmada, ağırlık tipi yanaşma yapılarına etkiyen kuvvetleri hesaplamak, bu yapılara etkiyen dinamik kuvvetler arasındaki faz ilişkilerini analiz etmek ve bütün bunları göz önüne alarak bu yapıların yaptığı yatay yer değiştirmeleri hesap edebilmek amacıyla bir basitleştirilmiş dinamik analiz yöntemi önerilmiştir. Yöntem, Newmark?ın kayan blok analizi yöntemini temel almaktadır. Eşdeğer deprem ivmesi katsayısının zamansal değişimine bağlı olarak değişkenlik gösteren etkin kuvvetler üzerinden hesaplanan yenilme ivmeleri yardımıyla duvarların yaptığı yatay yer değiştirmeler hesaplanmıştır. Hazırlanan algoritmanın kolay uygulanabilir olması amacıyla hesaplamalarda kullanılan bilgisayar programları MATLAB?da yazılmıştır. Analizler iki farklı keson model ve bir adet L tipi model için yapılmıştır. Birinci tip keson modelde, geri dolgu malzemesi olarak iki farklı malzeme göz önüne alınmıştır (d50=2.2 ve 0.9 cm), ikinci tip keson modelde ise tek bir malzeme (d50=0.9 cm) dikkate alınarak analizler yapılmıştır. L tipi model için yapılan analizlerde de, hesaplamalarda tek malzeme (d50=0.9 cm) göz önüne alınmıştır. Sayısal modellerden elde edilen değerler, 1g sarsma tankı testleri ile kıyaslanarak önerilen modelin doğruluğu kontrol edilmiştir ve karşılaştırma sonucunda modelin gerçeğe yakın sonuçlar verdiği görülmüştür. Ayrıca söz konusu modeller için deterministik bir yöntem kullanılarak da analizler yapılmış ve minimum hasar ile kontrollü hasar performans düzeyleri göz önüne alınarak önerilen model ile deterministik yöntem kullanılabilirlik açısından karşılaştırılmıştır.
Keson tipi rıhtım yapılarının sismik davranışı
Bu çalışmada, keson tip yanaşma yapılarının deprem esnasındaki davranışları deneysel ortamda incelenmiştir. Farklı frekans değerlerinde rijit taban üzerinde yapılan deneyler, tek boyutta harekete izin veren sarsma tankında H/B=2/3 ? 4/3 boyutlarında iki keson model ile gerçekleştirilmiştir. Geri dolgu malzemesi olarak birinci tip keson modelde iri ve ince malzeme (d50=2.2 ve 0.9 cm), ikinci tip keson modelde ise sadece ince malzeme kullanılmıştır. Deneylerde ivme, toprak basıncı, konum ve boşluk suyu basınç değerlerinin zamanla değişimi ölçülmüştür. Keson modellerin performansları taban ivmesi, boyut etkisi ve geri dolgu malzemesinin özelliklerine göre değerlendirilmiştir Geri dolgudaki oturmalar deney öncesi ve sonrasında yapılan profil ölçümleriyle belirlenmiştir. Toprak basıncı değişiminin düzenli ve çalkantı bileşenleri MathCAD programında yazılan bir yazılımla belirlenmiştir. Deney verileri incelenerek kesonların sismik davranışını tanımlayan boyutsuz davranış parametreleri elde edilerek bu tip yapıların sismik performansları hakkında bilgi edinilmiştir.
Keson tipi rıhtım yapılarının sismik davranışı
Bu çalışmada, keson tip yanaşma yapılarının deprem esnasındaki davranışları deneysel ortamda incelenmiştir. Farklı frekans değerlerinde rijit taban üzerinde yapılan deneyler, tek boyutta harekete izin veren sarsma tankında H/B=2/3 ? 4/3 boyutlarında iki keson model ile gerçekleştirilmiştir. Geri dolgu malzemesi olarak birinci tip keson modelde iri ve ince malzeme (d50=2.2 ve 0.9 cm), ikinci tip keson modelde ise sadece ince malzeme kullanılmıştır. Deneylerde ivme, toprak basıncı, konum ve boşluk suyu basınç değerlerinin zamanla değişimi ölçülmüştür. Keson modellerin performansları taban ivmesi, boyut etkisi ve geri dolgu malzemesinin özelliklerine göre değerlendirilmiştir Geri dolgudaki oturmalar deney öncesi ve sonrasında yapılan profil ölçümleriyle belirlenmiştir. Toprak basıncı değişiminin düzenli ve çalkantı bileşenleri MathCAD programında yazılan bir yazılımla belirlenmiştir. Deney verileri incelenerek kesonların sismik davranışını tanımlayan boyutsuz davranış parametreleri elde edilerek bu tip yapıların sismik performansları hakkında bilgi edinilmiştir.
Keson tipi rıhtım yapılarının sismik davranışı
Bu çalışmada, keson tip yanaşma yapılarının deprem esnasındaki davranışları deneysel ortamda incelenmiştir. Farklı frekans değerlerinde rijit taban üzerinde yapılan deneyler, tek boyutta harekete izin veren sarsma tankında H/B=2/3 ? 4/3 boyutlarında iki keson model ile gerçekleştirilmiştir. Geri dolgu malzemesi olarak birinci tip keson modelde iri ve ince malzeme (d50=2.2 ve 0.9 cm), ikinci tip keson modelde ise sadece ince malzeme kullanılmıştır. Deneylerde ivme, toprak basıncı, konum ve boşluk suyu basınç değerlerinin zamanla değişimi ölçülmüştür. Keson modellerin performansları taban ivmesi, boyut etkisi ve geri dolgu malzemesinin özelliklerine göre değerlendirilmiştir Geri dolgudaki oturmalar deney öncesi ve sonrasında yapılan profil ölçümleriyle belirlenmiştir. Toprak basıncı değişiminin düzenli ve çalkantı bileşenleri MathCAD programında yazılan bir yazılımla belirlenmiştir. Deney verileri incelenerek kesonların sismik davranışını tanımlayan boyutsuz davranış parametreleri elde edilerek bu tip yapıların sismik performansları hakkında bilgi edinilmiştir.
Basamaklı dalgakıranlarda stabilite
Dalgakıranlar yıllardır kullanılan kıyıları erozyona ya da kumlanmaya karşı bununla beraber gemilerin emniyetli bir şekilde barınmaları için imal edilen yapılardır. Beş çeşit dalgakıran vardır. Bunlar sırasıyla; taş dolgu dalgakıran, düşey yüzlü dalgakıran, yüzen dalgakıran, düşük kretli dalgakıran ve basamaklı dalgakırandır. Basamaklı dalgakıranlar geleneksek dalgakıranlarla karşılaştırıldığında hem aşmayı hem de kullanılacak taş boyutunu azalttığından dolayı çok ekonomiktirler. Ayrıca basamağın stabilite üstünde çok fazla etkisi vardır. Basamaklı dalgakıranın tüm şevlerinde ve basamağında tamamen taş kullanmak gayri ekonomik olacağından dolayı dalga gücünün fazla olduğu alt şev ve basamakta beton elemanlar kullanmak oldukça etkilidir. Bazı beton elemanlar şunlardır: Core-loc, dolos, accropod, tetrapod, küp vb. Bu çalışmada dalgakıran modellerinde küp elemanlar kullanılmıştır. İki tip dalgakıran kullanılmıştır. İlk olarak tek eğimli küp koruma tabakalı dalgakıran dikkate alınmıştır. Bu dalgakıran sıkılığı değiştirilerek iki farklı şekilde modellenmiştir. İlk olarak %67 sıkılıkla dizilmiş ve ikinci olarak %59 sıkılıkla dizilerek sıklığın stabilite üzerindeki etkisine bakılmıştır. Çalışmalarda kullanılan ikinci dalgakıran tipi ise basamaklı alt şevi küp, üst şevi sabitlenmiş anroşman dalgakırandır. Bu dalgakıranda yine iki farklı şekilde modellenmiştir. İlk modelde alt şev ile basamağın birleşim noktaları temas ettirilmemiş iken, ikinci modelde birleşim noktaları temas ettirilmiştir. Her iki modelinde sıkılığı %59'dur. Toplamda 4 farklı dalgakıran modeli kurulmuştur ve basamak seviyesi esas alınarak üç farklı su seviyesinde dalga setlerine maruz bırakılmıştır. Tüm bu dalgakıran modelleri Yıldız Teknik Üniversitesinin İnşaat Mühendisliği fakültesinin Hidrolik ve Kıyı Mühendisliği laboratuvarında test edilmişlerdir. Kullanılan dalga kanalının uzunluğu 26 m'dir ve bu kanal 1.00 metre genişliğe ve 1.00 metre yüksekliğe sahiptir. Dalga üreteci paneli yardımıyla düzensiz dalgalar üretilmiştir. Dalga paleti modelden yansıyan dalgaları önlemektedir. 6 adet dalga ölçüm aleti kullanılmıştır. 4 tanesi dalga paletine yakın olarak yerleştirilmiştir ve bu problardan ölçülen değerle yansıma hesapları yapılmaktadır. Diğer iki ölçüm aleti ise biri yapı topuğunun önüne konulmuştur ve stabilite hesaplarında kullanılan değerler bu probtan okunan değerlerdir. En son prob ise yapının topuğunun hemen üstüne konulmuştur. Alt şev ve basamakta koruma tabakası olarak kullanılan küplerin boyutu 4cm'dir. Bu küpler çift piramit yerleştirme metoduyla yerleştirilmiştir. Üst şevde koruma tabakasında kullanılan taşın Dn50'si 34 mm'dir. Toplamda JONSWAP spekturumu ile üretilen 11 adet düzensiz dalga kullanılmıştır. Her bir dalga serisi 1000 dalgadan oluşmaktadır. Her test serisinden sonra kümülatif hasar dikkate alınmıştır. Hasarı hesaplamak için gözlem tekniği kullanılmıştır. Her dalgadan önce ve sonra yapının fotoğrafları aynı yerden çekilerek bilgisayar ortamında bu fotoğraflar karşılaştırılmıştır. Hasar hesapları yapılırken yer değiştiren ve hareket eden taşlar ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmaların analizleri sonucunda yerleştirme sıkılığının, basamak etkisinin ve yerleşiminin yapı stabilitesi ve dalga tırmanması üzerinde etkisi olduğu sonucuna varılmıştır.
Basamaklı dalgakıranlarda stabilite
Dalgakıranlar yıllardır kullanılan kıyıları erozyona ya da kumlanmaya karşı bununla beraber gemilerin emniyetli bir şekilde barınmaları için imal edilen yapılardır. Beş çeşit dalgakıran vardır. Bunlar sırasıyla; taş dolgu dalgakıran, düşey yüzlü dalgakıran, yüzen dalgakıran, düşük kretli dalgakıran ve basamaklı dalgakırandır. Basamaklı dalgakıranlar geleneksek dalgakıranlarla karşılaştırıldığında hem aşmayı hem de kullanılacak taş boyutunu azalttığından dolayı çok ekonomiktirler. Ayrıca basamağın stabilite üstünde çok fazla etkisi vardır. Basamaklı dalgakıranın tüm şevlerinde ve basamağında tamamen taş kullanmak gayri ekonomik olacağından dolayı dalga gücünün fazla olduğu alt şev ve basamakta beton elemanlar kullanmak oldukça etkilidir. Bazı beton elemanlar şunlardır: Core-loc, dolos, accropod, tetrapod, küp vb. Bu çalışmada dalgakıran modellerinde küp elemanlar kullanılmıştır. İki tip dalgakıran kullanılmıştır. İlk olarak tek eğimli küp koruma tabakalı dalgakıran dikkate alınmıştır. Bu dalgakıran sıkılığı değiştirilerek iki farklı şekilde modellenmiştir. İlk olarak %67 sıkılıkla dizilmiş ve ikinci olarak %59 sıkılıkla dizilerek sıklığın stabilite üzerindeki etkisine bakılmıştır. Çalışmalarda kullanılan ikinci dalgakıran tipi ise basamaklı alt şevi küp, üst şevi sabitlenmiş anroşman dalgakırandır. Bu dalgakıranda yine iki farklı şekilde modellenmiştir. İlk modelde alt şev ile basamağın birleşim noktaları temas ettirilmemiş iken, ikinci modelde birleşim noktaları temas ettirilmiştir. Her iki modelinde sıkılığı %59'dur. Toplamda 4 farklı dalgakıran modeli kurulmuştur ve basamak seviyesi esas alınarak üç farklı su seviyesinde dalga setlerine maruz bırakılmıştır. Tüm bu dalgakıran modelleri Yıldız Teknik Üniversitesinin İnşaat Mühendisliği fakültesinin Hidrolik ve Kıyı Mühendisliği laboratuvarında test edilmişlerdir. Kullanılan dalga kanalının uzunluğu 26 m'dir ve bu kanal 1.00 metre genişliğe ve 1.00 metre yüksekliğe sahiptir. Dalga üreteci paneli yardımıyla düzensiz dalgalar üretilmiştir. Dalga paleti modelden yansıyan dalgaları önlemektedir. 6 adet dalga ölçüm aleti kullanılmıştır. 4 tanesi dalga paletine yakın olarak yerleştirilmiştir ve bu problardan ölçülen değerle yansıma hesapları yapılmaktadır. Diğer iki ölçüm aleti ise biri yapı topuğunun önüne konulmuştur ve stabilite hesaplarında kullanılan değerler bu probtan okunan değerlerdir. En son prob ise yapının topuğunun hemen üstüne konulmuştur. Alt şev ve basamakta koruma tabakası olarak kullanılan küplerin boyutu 4cm'dir. Bu küpler çift piramit yerleştirme metoduyla yerleştirilmiştir. Üst şevde koruma tabakasında kullanılan taşın Dn50'si 34 mm'dir. Toplamda JONSWAP spekturumu ile üretilen 11 adet düzensiz dalga kullanılmıştır. Her bir dalga serisi 1000 dalgadan oluşmaktadır. Her test serisinden sonra kümülatif hasar dikkate alınmıştır. Hasarı hesaplamak için gözlem tekniği kullanılmıştır. Her dalgadan önce ve sonra yapının fotoğrafları aynı yerden çekilerek bilgisayar ortamında bu fotoğraflar karşılaştırılmıştır. Hasar hesapları yapılırken yer değiştiren ve hareket eden taşlar ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmaların analizleri sonucunda yerleştirme sıkılığının, basamak etkisinin ve yerleşiminin yapı stabilitesi ve dalga tırmanması üzerinde etkisi olduğu sonucuna varılmıştır.
Keson tipi dalgakıranların sismik davranışı
Bu çalışmada, sismik yükler altında keson tipi dalgakıranların davranışı deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Düzenli sinüzoidal dalgalar altında farklı frekans ve farklı genlik değerleri için keson model kullanılarak sarsma tankında deneysel çalışma yapılmıştır. Keson modelin yüksekliği ve genişliği sırasıyla 0.40 m ve 0.35 m'dir. Model ölçeği 1/10'dur. Tanktaki su yüksekliği 0.40 m'dir. Keson model rijit taban üzerindedir. Deneyler tamamlandıktan sonra keson tipi dalgakıranların sismik davranışını hesaplayabilmek için bir boyutlu kayan blok analizi önerilmiştir. Bu nedenle Newmark kayan blok analizini esas alan bir boyutlu kayan blok modeli oluşturmak için akış diyagramı hazırlanmıştır ve akış diyagramından alınan denklemler MATLAB programında yazılmıştır. Elde edilen kayma deplasmanı değerleri deneylerle elde edilen kayma deplasmanı değerleriyle karşılaştırılmıştır ve sonuç olarak; statik ve dinamik sürtünme katsayıları kullanıldığında, önerilen yöntem keson tipi dalgakıranlarda kayma deplasmanı için uygun sonuçlar vermektedir. Anahtar Kelimeler: Kayan blok analizi, keson tipi dalgakıranlar, sarsma tankı.