Asinkronize yer hareketi etkisindeki baraj-rezervuar-temel sistemlerinin dinamik davranışı

ÖZET Bu çalışmada, asinkronize yer hareketi etkisindeki baraj-rezervuar-temel sistemlerinin dinamik davranışının belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bunun için Lagrange yaklaşımı ile iki boyutlu değişken düğüm noktalı katı ve sıvı sonlu elemanlar alt programlar halinde Fortran 77 bilgisayar dilinde kodlanmaktadır. Söz konusu alt programlar yapı sistemlerinin asinkronize dinamik analizini yapan MULSAP programına dahil edilmekte ve MULSAP programı sıvı-yapı sistemleri için geliştirilerek baraj-rezervuar-temel sistemlerinin asinkronize dinamik analizlerinde kullanılmaktadır. Ayrıca, MULSAP programının sonsuz hız durumuna karşılık gelen çözümlerini karşılaştırmak amacıyla yukarıda bahsedilen alt programlar klasik dinamik analiz yapan SAP IV programına da dahil edilmektedir. Asinkronize yer hareketi etkisindeki baraj-rezervuar-temel sistemlerinin dinamik davranışı konusundaki bu doktara çalışması beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, konunun öneminden, uniform ve asinkronize yer hareketi dikkate alınarak barajlarla ilgili daha önce yapılmış çalışmalardan ve çalışmanın kapsamından bahsedilmektedir. İkinci bölümde, önce sıvı sistemlerinin davranışı ile ilgili yerdeğiştirmelere dayalı (Lagrange yaklaşımı) temel bağıntılar ve bu bağıntılardan faydalanılarak elde edilen sıvı sistemlerinin sonlu eleman formulasyonu, daha sonra ise asinkronize yer hareketi etkisindeki sıvı-yapı sistemlerinin sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak Lagrange yaklaşımı ile dinamik formulasyonu verilmektedir. Sıvı sisteminin sonlu eleman formülasyonunda sıvının sıkışabilirliği ve sıvı yüzey salınım hareketi dikkate alınmaktadır. Üçüncü bölümde, kuvvetli yer hareketi ivme kayıtlarının eksen düzeltilmesi ve integrasyonu ile ilgili formülasyonlar ve sözkonusu formülasyonlar kullanılarak değişik ivme kayıtlan için yapılmış sayısal uygulamalar sunulmaktadır. Dördüncü bölümde, ikinci bölümde verilen forrnülasyonun uygulanması amacıyla örnek bir beton ağırlık baraj seçilmekte ve bu barajla ilgili veriler kullanılarak baraj-rezervuar-temel sisteminin önce modal analizi, daha sonra değişik dalga yayılma hızlan için yer hareketinin yatay ve düşey bileşenlerine göre asinkronize dinamik analizi yapılmaktadır. Modal analiz kısmında; Evler ve Lagrange çözümleri, SAP IV ve MULSAP çözümleri, baraj temelinin kütleli ve kütlesiz çözümleri ve boş ve dolu baraj çözümleri karşılaştırılarak, baraj-rezervuar-temel sisteminin ilk 30 mod şekli verilmektedir. Asinkronize dinamik analiz kısmında; yatay ve düşey yer hareketi için zemin deplasmanlarının şekil vektörleri (r vektörleri) hesaplanmakta, MULSAP programının sonsuz hız durumuna karşılık gelen sonuçlan SAP IV programı sonuçlarıyla karşılaştırılmakta ve asinkronize yatay ve düşey yer hareketinin gerilme ve hidrodinamik basınçların frekans içerikleri ve genlikleri üzerindeki etkisi araştırılmaktadır. Dördüncü bölümde ayrıca, asinkronize yatay yer hareketi durumunda yer hareketi yerdeğiştirmesinin, rezervuann, baraj temelinin kütleli ve kütlesiz olmasının sonuçlar üzerindeki etkisi de incelenmektedir. Beşinci bölümde bu çalışmanın tümünden çıkartılan sonuçlar ve öneriler ayrıntılı olarak verilmektedir. Anahtar Kelimeler : Asinkronize Yer Hareketi, Uniform Yer Hareketi, Deprem Dalgası Yayılma Hızı, Asinkronize Dinamik Analiz, Klasik Dinamik Analiz, Beton Ağırlık Baraj, Sıvı- Yapı Etkileşimi, Lagrange Formulasyonu, Sonlu Eleman, Modal Analiz, İndirgenmiş Integrasyon, Baraj-Temel, Baraj-Rezervuar-Temel.