Finite element implementation of a model to estimate the permanent strain of cyclically-loaded soil

Tekrarlı yüklere maruz kalan tekil kazık ya da sürekli temel gibi geoteknik yapıların uzun dönem dayanımı, taneli malzemelerin tekrarlı yükler altında davranışıyla doğrudan ilgilidir. Tekrarlı yüklere maruz kalan yapılar, üzerlerinde oluşan gerilimi etrafındaki zemine dağıtırlar. Uygulanan gerilme kalıcı oturmalara neden olan plastik akma seviyesinden az olsa dahi, taneli malzemeler tekrarlı yükler altında kalmaları halinde plastik şekil değiştirme gösterirler. Bu tez, yüksek sayıda tekrarlı yüke maruz kalmış kompleks üç boyutlu taneli malzemeli sistemlerin deformasyon tahmini için sonlu elemanlar yönteminde basitleştirilmiş numerik yöntem uygulaması sunmaktadır. Tek çözüm adımında ampirik formüller kullanarak yüksek sayıdaki tekrarlar için kalıcı şekil değiştirmeleri belirleyen açık yöntemlerin kullanılması, sonlu elemanlar yönteminin her adımında oluşan hata birikmesini engeller. Bu modelde kullanılan parametreleri elde etmek için gereken deneysel testler hakkında bilgi verilmiştir. Önerilen bu yöntem zemin içine saplanmış, sabit şiddetli tekrarlı yüklerle yüklenmiş tekli kazıkların simülasyonunda kullanılmıştır. Numerik ve deneysel sonuçların kıyaslaması iyi uyumlar göstermiş olup, mevcut yöntemlere kıyasla gelişme kat edilmiştir. Bu çalışma, tekrarlı yükler uygulanan taneli malzemelerin üç boyutlu modellemesi için önerilen bu yöntem ışığında, gelecek çalışmalar için tavsiyelerde bulunmaktadır. Buna ek olarak, değişken şiddetli tekrarlı yüklerle yüklenen tekli kazıklar, mevcut yönteme bir ek olarak şekil değiştirme sertleşmesi yöntemiyle de modellenmiştir.