Determınatıon of sands' dynamıc propertıes by usıng bender-extender elements

Zeminlerin küçük deformasyon düzeyinde rijitliklerinin belirlenmesinde piezoelektrik elemanların (bender eleman, extender eleman, bender-extender eleman) kullanımı oldukça yararlıdır. Bu elemanlar, yaygın olarak silindirik formda hazırlanan bir zemin numunesinin üst ve alt yüzeylerine -verici ve alıcı olarak- yerleştirilir. Bir uçtaki eleman, verilen elektrik voltajını mekanik harekete dönüştürerek zemin içerisinde ilerleyen bir dalga oluşturur. Diğer uçtaki eleman ise, gelen dalga tarafından şekil değiştirmeye maruz kalır ve bunun sonucu olarak bir elektrik voltajı oluşturur. Oluşturulan dalganın bir uçtan diğer uca yolculuğu için geçen süre ve elemanlar arasındaki uzaklık dikkate alınarak mevcut yerleşim koşullarındaki zemin için dalga hızı belirlenir. Dalga hızının belirlenmesi ile zeminin küçük deformasyon düzeyindeki rijitlik modülü elastik teori dikkate alınarak hesaplanır. Piezoseramik elemanlar gönderdikleri dalga türüne göre (daha doğrusu gönderdikleri dalga nedeni ile maruz kaldıkları şekil değiştirmeye göre) adlandırılırlar. Sıkışma dalgası gönderen elemana ?Extender Eleman?, kayma dalgası gönderen elemana ?Bender Eleman? ve her iki dalgayı da gönderebilen elemana ?Bender Extender Eleman? denmektedir. Piezoelektrik elemanların kullanımı tahribatsız bir yöntemdir ve bunun yanı sıra deneyin gerçekleştirilmesi oldukça pratiktir. Yıldız Teknik Üniversitesi Zemin Mekaniği Laboratuvarı?nda zeminlerin küçük deformasyon düzeyinde rijitliklerinin belirlenmesi amacı ile bir bender/extender deney sistemi kurulmuştur. Bu çalışmada farklı başlangıç boşluk oranlarında hazırlanan uniform dane dağılımlı (SP) kaba kum numuneleri üzerinde bir dizi deney yapılmıştır. Bu deneylerden elde edilen sonuçlara göre (i) başlangıç boşluk oranı arttıkça, kayma dalgası ve sıkışma dalgası hızlarının azaldığı (ii) efektif çevre gerilmesi arttıkça , kayma dalgası ve sıkışma dalgası hızlarının arttığı (iii) efektif çevre gerilmesi (hem izotropik ve hem de anizotropik gerilme durumlarında) arttıkça Poisson Oranı?nın azaldığı (iv) giriş frekansının bünye dalgası hızları üzerindeki etkisinin göz ardı edilebilir olduğu (v) drenajlı kesme sırasında bünye dalga hızlarının belirli bir eksenel şekil değiştirme düzeyine kadar arttığı ve sonrasında azalan bir eğilim izlediği (vi) drenajsız kesme sırasında -beklenildiği gibi- eksenel şekil değiştirme arttıkça bünye dalga hızlarının arttığı görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Bender elemanlar, Extender elemanlar, küçük şekil değiştirmeler, zemin dinamiği, Poisson Oranı, kumların dinamik davranışı, dalga hızı, maksimum kayma modülü, maksimum sıkışma modülü.