Zemin özelliklerinin etkisinde zemin - kazık etkileşiminin ve kazık imalat metodolojisinin ayrık elemanlar yöntemi ile modellenmesi

Zemin-kazık etkileşimi, titiz çok ölçekli analizler gerektiren karmaşık bir geoteknik problemidir. Bununla birlikte, bu problemin mikro yönlerini deneysel yaklaşımlar veya sürekli-tabanlı sayısal modellerle anlamak zordur. Öte yandan, ayrık eleman yöntemi (DEM), zeminleri tanecikli malzemeler olarak modellemek için güçlü bir ortam sağlar ve zemin-kazık etkileşimini çok ölçekli olarak incelemek için kullanılabilir. Buna göre, bu tez, DEM modellemesi ile zemin-kazık etkileşimini araştırmayı amaçlamaktadır. Bu amaçla tezde üç farklı konu ele alınmıştır. İlk olarak, zemin özelliklerinin kazık penetrasyon direnci üzerindeki etkisini netleştirmek için parametrik bir çalışma yapılmıştır. Daha sonra, bu çalışma hesaplama maliyeti sorununu ele almaktadır; DEM'in sınırlayıcı yönlerinden birinin yüksek hesaplama talebi olduğu iyi bilinmektedir. Bununla ilgili olarak, tezin ikinci kısmı, hesaplama süresini azaltmak için kullanılan üç tekniğin geçerliliğini açıklığa kavuşturmayı amaçlamaktadır. Hesaplama süresini azaltma yaklaşımlarının simülasyonundan önce, doğrulanmış bir DEM modeli için uygun model parametreleri, önceki bir çalışmanın deneysel sonuçları kullanılarak belirlenmiştir. Ayrıca bu çalışma kazık yerleştirme yöntemlerinin etkileri açısından zemin-kazık etkileşimine odaklanmaktadır. Her bir numuneye hem itme kazıklar hem de fore kazıklar yerleştirilmiş ve granüler malzemenin tepkisi ayrıntılı olarak değerlendirilmiştir. Son olarak, itme kazıklar ve fore kazıklar üzerinde taşıma kapasitelerini belirlemek için dikey yükleme testleri yapılmıştır. Kazık imalat ve yükleme süreçlerinde elde edilen sonuçlar gösteriyor ki, zemin sıkılık durumu ve tanecik şekillerine ek olarak kazık imalat yöntemlerinin de zemin - kazık etkileşimi üzerinde büyük bir etkisi bulunmaktadır.