Elastik zemine oturan deprem etkisindeki kalın plakların parametrik incelenmesi

Abstract

Elastik zemine oturan plak kavramı uygulamada çok sık karşılaşılan yapı elemanı olduğundan, bu konu ile ilgili yapılan çalışmalar doğal olarak oldukça fazladır. Daha çok yüksek maliyet gerektiren büyük kapsamlı işlerde ve stratejik yapılarda kullanılan elastik zemine oturan plakların her türlü dış etkiye karşı yeter güvenlikte inşası büyük önem kazanmaktadır. Bundan dolayı, dış yükler ve kendi ağırlıkları altındaki gerilme, deformasyon, eğilme ve çeşitli noktalardaki deplasmanlarının hesaplandığı statik ve dinamik yükler altındaki dinamik analizleri yeter hassasiyete sahip olarak yapılmaktadır.Bu çalışmada Mindlin kalın plak teorisi kullanılarak elastik zemine oturan deprem etkisindeki plakların parametrik dinamik analizi üzerinde durulması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda plak boyutları, plak kalınlıkları ve zemin derinlikleri gibi farklı parametreler dikkate alınarak, elastik zemine oturan kenarları serbest kalın plakların deprem etkisindeki davranışları incelenmektedir. Bu inceleme, çözümlemede sonlu eleman yöntemini kullanan ANSYS V11 programı yardımıyla yapılmıştır. Bu amaçla hazırlanan çalışma dört bölümden oluşmaktadır. Çalışmanın birinci bölümünde, zemin modelleri incelenerek Mindlin Plak Teorisi üzerinde durulmakta, plaklar konusunda daha önce gerçekleştirilmiş çalışmalar sunulmakta, dinamik analiz konusunda temel bilgiler verilmekte ve çalışmanın amaç ve kapsamı belirtilmektedir. İkinci bölümde, çözüm için kullanılacak sonlu eleman ağı ve zaman artımı belirlenmektedir. Üçüncü bölümde, yapılan çalışmalardan elde edilen bulgular tablolar ve grafikler halinde sunularak irdelenmektedir. Dördüncü bölümde, çalışmanın bütününden çıkartılan bazı sonuçlara ve getirilen önerilere yer verilmektedir. Bu bölümü kaynaklar listesi izlemektedir.Sonuç olarak, zemin derinliğinin elastik zemine oturan deprem etkisindeki plakların yerdeğiştirmesine etkisinin bu çalışmada dikkate alınan diğer parametrelerin etkisinden daha büyük olduğu ortaya konmuştur. Concept of plate resting on elastic foundation is very common in structural systems. Therefore, studies in this topic are quite much. It is important that the plates resting on elastic foundation that are used in the structure with high cost should be designed safely. Therefore, values of stress, deformation, bending moments and displacements occurring in the plates under dead and external load are should be obtained by using static and dynamic analysis with a sufficient sensitivity.The purpose of this study is to analysis thick plates resting on elastic foundation subjected to earthquake by using Mindlin Plate Theory. For this purpose, different parameters such as aspect ratio, thickness/span ratio and subsoil depth are considered. In the analysis ANSYS V11 program is used.This study consists of fur chapters. In the first chapter, subsoil models and Mindlin Plate Theory are summarized. Than a brief literature review on plates is presented, and then the purpose and scope of this study are mentioned. In the second chapter, the finite element mesh size and the time increment to be used in the analysis are determined. In the third chapter, the results obtained in the study are presented in tabular and graphical form and then evaluated. In the fourth chapter, the conclusions drawn from the results are presented and recommendations are made. This chapter is followed by a list of references.It is concluded that the effects of soil depth on maximum displacement of thick plates resting on elastic foundation subjected to earthquakes are more effective than those of the other parameters.