Asimetrik ağırlık tipi dayanma duvarlarının tasarım optimizasyonu

Abstract

Zemini iki farklı kotta tutan yapılara dayanma duvarı denmektedir. Dayanma duvarları yanal zemin basınçlarına maruz kalırlar. Dayanma duvarlarının güvenli bir şekilde işlevini yerine getirebilmesi için bazı iç ve dış stabilite kontrollerinin yapılması gerekir. Asimetrik ağırlık tipi dayanma duvarlarının tasarım optimizasyonu MATLAB programlama dilinde yazılmış bir program yardımıyla ve iç nokta metoduyla bu çalışmada incelenmiştir. Bu amaçla optimizasyon probleminin sürekli fonksiyonları geliştirilmiştir. Amaç fonksiyonu maliyetin minimize edilmesi amacıyla duvarın en kesit alanı olarak tanımlanmıştır. Kısıt fonksiyonları iç ve dış stabilite tahkiklerinden türetilmiştir. Dış stabilite tahkikleri; devrilme, kayma, tabanda çekme gerilmeleri oluşmaması ve geleneksel yönteme göre taşıma gücüdür. İç stabilite için gövdede eğilme ve kesme tahkikleri kullanılmıştır. Optimum kesitin ana hatlarını ve duvar yüksekliğinin ana hat üzerindeki etkisini araştırmak için duvar yükseklikleri 2.0, 3.0 ve 4.0 metre olarak seçilmiştir. Ek olarak, içsel sürtünme açısındaki değişimin optimum kesit alanına etkisini araştırmak için içsel sürtünme açısı 15, 25 ve 35 derece olarak seçilip hesaplarda kullanılmıştır. Duvarın yüksekliğinin ve zeminin içsel sürtünme açısının optimum kesitler üzerindeki etkisini karşılaştırmak için zeminin diğer fiziksel ve mekanik özellikleri sabit tutulmuştur. Ağırlık dayanma duvarları için önerilen minimum boyutlar dikkate alınmamıştır. Sonuç olarak elde edilen optimum en kesit alanının, duvarın yüksekliğine bağlı olarak lineer olarak değiştiği ve en kesit geometrisini etkileyen esas parametrenin içsel sürtünme açısı olduğu bulunmuştur.