Dikdörtgen kesitli su depolarının sonlu elemanlar yöntemiyle depo-sıvı-zemin etkileşimini dikkate alarak analitik yöntemlerle karşılaştırmalı deprem hesabı

ÖZET Yapım ve fonksiyonları yönünden özelik arzeden sıvı depolarının da depreme dayanımlı olarak yapılmaları gerektiği açıktır. Oysa, teknik literatürden bu tür özel mühendislik yapılarının depremden dolayı kabul sınırlarının ötesinde hasar gördüğü, hatta bir çoğunun yıkılarak önemli derecede mal ve can kaybına neden olduğu da bilinen bir gerçektir. Bu durum, bunların deprem emniyetlerinin çağdaş yönetmeliklerde öngörülen düzeyde olmadığını göstermektedir. Bu sonuç, yapım aşamalarında gerekli özenin gösterilmiş olması durumunda, projelendirilmelerinde kullanılan hesap yöntemlerine atfedileb ilmektedir. Bu çalışmanın temel amacı, dikdörtgen kesitli sıvı depolarının, Lagrange'cı yaklaşımla seçilen sıvı eleman kullanan, sonlu elemanlar yöntemiyle depo-sıvı-zemin etkileşimlerini de dikkate alarak analitik yöntemlerle karşılaştırılmalı olarak dinamik davranışlarım incelemekten ibarettir. Bu amaçla gerçekleştirilen çalışma yedi asıl ve beş ek bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm genel bilgiler bölümü olup, ikinci bölümde ilk aşamada depo duvarlarına etkiyen hidrodinamik basınçların analitik yöntemlerle hesabı konusunda bir sentez çalışması verilmekte, ikinci aşamada depoların pratik deprem hesabı üzerinde durularak çeşitli depo karakteristikleri için Graham-Rodriguez, Housner ve Hunt- Priestley yöntemleriyle elde edilen sonuçlar irdelenmekte, üçüncü aşamada sonlu elemanlar yöntemi için bazı bilgilerin verilmesinden sonra, bu yöntemle depo-sıvı etkileşimini de dikkate almak suretiyle deprem hesabı için kullanılan, Westergaard'in kütle ekleme yöntemiyle birlikte Evler ve Lagrange yaklaşımları verilerek depo-zemin etkileşimini de dikkate alan çözümlerin bilgisayarla gerçekleştirilmesi üzerinde durulmakta, dördüncü aşamada ise yedi farklı sayısal uygulama ve bu uygulamalardan elde edilen bulguların karşılaştırılması verilmektedir. Üçüncü bölümde Lagrange yaklaşımıyla seçilen üç boyutlu sıvı elemanın, çeşitli özeliklere sahip depolar üzerinde ikinci bölümde yapılan sayısal uygulama sonuçlarına göre, etkinliği incelenmektedir. Çalışmanın bütününden çıkartılan sonuçlar ve öneriler dördüncü bölümde özetlenmekte ve bu son bölümü kaynaklar listesi ve beş ek bölüm izlemektedir. Elde edilen sonuçlar, Lagrange yaklaşımıyla seçilen üç boyutlu sıvı elemanının depo- sıvı-zemin etkileşimini de dikkate almak suretiyle, dikdörtgen depoların statik ve dinamik hesaplarında, bu konudaki mevcut analitik yöntemlerle karşılaştırıldığında, başarıyla kullanılabileceğini ortaya koymuş bulunmaktadır. Anahtar Kelimeler: Dikdörtgen Depo, Deprem Hesabı, Analitik Yöntemler, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Lagrange'cı Yaklaşım, Sıvı Eleman, Depo-Sıvı-Zemin Etkileşimi VIII