Tünellerde kaya yorulmasının sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak

Bu tez, yeraltı açıklıkları etrafındaki deformasyon gelişimi üzerinde döngüsel yüklemenin neden olduğu yorulma etkisini araştırmaktadır. Bayburt Tüfü içinde NATM yöntemi ile açılacak bir varsayımsal tünelin analizi için PLAXIS 3D yazılımı kullanılarak analizler gerçekleştirilmiştir. Çalışma iki aşamada gerçekleştirilmiştir: 1) kaya özelliklerinin fiziko-mekanik karakterizasyonu ve statik ve döngüsel yükleme testlerinin gerçekleştirilmesi ve 2) statik ve döngüsel yükleme durumları için sayısal analizlerin gerçekleştirilmesi. Sayısal analizlerde Hoek-Brown yenilme kriterleri kullanılarak 4 farklı tünel modeli kullanılmıştır. Yorulma modellerinde frekans değişimi (0,2, 0,6 ve 1,0 Hz) simüle edilirken, tekrar sayısı (500 tekrar) ve yükleme genliği (kayaç statik kırılma yükünün 30-50 %si) sabit tutulmuştur. Sonuçlar, i) frekans Bayburt tüfünün dayanım ve elastisite değerlerini doğrudan etkilemiştir; başka bir deyişle, kaya numunesi üzerindeki yorulma etkileri daha düşük frekanslarda önemli boyutlarda gerçekleşmiştir, ii) statik yüklemeye oranla tekrarlı yüklemelerde daha düşük yer değiştirmeler gözlenmiştir ( |umax| (0.2 Hz) < |umax| (0.6 Hz) < |umax| (1.0 Hz) < |umax| (statik)), iii) minimum asal gerilme (σ3) ve frekans arasında negatif bir ilişki bulunmuştur, iv) yorulma modellerinde frekans ve emniyet katsayısı (SF) arasında doğrusal ilişki gözlenmiştir.