Dayanma yapılarında yatay şişme basınçlarının ara kesit elemanlarının kullanıldığı sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi

ÖZET Doğadaki gerçek durumu yansıtması açısından zemin ortamının daha iyi modellenmesi için özellikle zemin-yapı arasındaki süreksizlik yüzeylerinin dikkate alınması gerekmektedir. Zeminler genellikle sürekli modeller kullanılarak analiz edilmiş olmasına rağmen bu çalışmada zemin-duvar, farklı zeminler arası süreksizlik yüzeyi olarak göz önünde bulundurulmuştur. Süreksizlik yüzeyleri sonlu elemanlar metodunda kullanılan "arakesit eleman" ile modellenmiştir Bu çalışmada, genel bilgiler başlığı altında şişen zeminlerle ilgili literatür çalışması verilerek teorik ve deneysel çalışmalar anlatılmıştır. Yapılan çalışmalar bölümünde arakesit elemanlı sonlu elemanlar modeli geliştirilmiştir. Bu model dikkate alınarak Fortran dilinde SWELPRES adında sonlu elemanlar programı hazırlanmıştır. Bulgular ve tartışmalar bölümünde, zeminin derinliği ile değişen emme gerilmesi dikkate alınarak yatay şişme basınçları SWELPRES ile bulunmuştur. Bulunan sonuçlar başka araştırmacılar tarafından yapılan, deneysel sonuçlar ve arakesit eleman kullanılmadan yapılmış sonlu elemanlar modeli (LATEXP2D) sonuçları ile karşılaştırılarak irdelenmiştir. Ek olarak, çeşitli modellerde farklı dolgu kalınlıkları kullanılarak istinat duvarına aktarılan yatay basınçlar incelenmiştir. Dolgular dayanma duvarı arkasına ve zemin yüzeyine çeşitli kalınlıklarda yerleştirilmiştir. Dolgu malzemesi olarak kohezyonlu şişmeyen zemin (KŞZ) ile gevşek kum kullanılarak bulunan sonuçlar karşılaştırılmıştır. Dolgu kalınlığı ve maksimum yatay basınç arasında bir ilişki geliştirilerek, tahmin edilen şişme basıncına karşılık ne kadarlık kalınlıkta dolgu yapılabileceği önceden belirlenebilecektir. Ayrıca, Sert Köpük Styropor (Expanded Polistiren, EPS ) malzemesinin dayanma duvarı arkasında kullanılabilirliği araştırılmış ve SWELPRES programının uygulanıp uygulanamayacağı tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Zemin emme gerilmesi, şişen zemin, şişme basıncı, arakesit eleman, sonlu elemanlar yöntemi, dayanma yapıları VI