Tez detayları

An investigation of seismic face stability of deep tunnels by using an axisymmetric finite element model = Derin tünel aynalarının sismik stabilitesi üzerine eksenel simetrik sonlu elemanlar yöntemiyle bir inceleme

Yazarlar:

Hadley, Hannah Elizabeth

Yayıncı:

Orta Doğu Teknik Üniversitesi

Ana Başlıklar:

İnşaat mühendisliği

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2017

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000302532

Anahtar sözcükler:

İnşaat Mühendisliği

Özet

The static stability of tunnel faces has been widely studied, with the development of limit analysis and numerical modelling solutions. There has been limited research into seismic tunnel face stability. The aim of this study is to find the effect of seismic loading on tunnel face stability and suggest factors that could be used in design. A numerical model using the axisymmetric finite element method is developed to assess tunnel face stability under seismic loading. To verify the numerical analysis, it was compared with limit-analysis solutions of static tunnel face stability from literature. Earthquake forces were applied to the numerical model using the pseudo static method. Both drained and undrained behaviour of geological formations are considered in the numerical analyses. There was generally good agreement found between the numerical model and limit analysis solutions. The results suggest that seismic actions have a significant effect on tunnel face support pressure required for stability. The tunnel face support pressure necessary for stability was generally found to increase proportionally to the seismic coefficient. Using the results from the pseudo static analysis preliminary seismic design factors are proposed. The variation in tunnel face support pressure with seismic loading is generally small when compared to the uncertainty in the limit analysis solutions.

Tünel aynalarının statik duraylılığı limit analizi ve sayısal yöntemlerle literatürde oldukça çalışılmıştır. Tünel aynalarının sismik duraylılığı üzerine ise çalışmalar oldukça kısıtlıdır. Bu çalışmanın amacı sismik yüklerin ayna stabilitesi üzerine etkilerinin anlaşılması ve tasarımda kullanılabilecek faktörlerin önerilmesidir. Bu amaçla eksenel simetrik sonlu elemanlar yöntemi ile sismik yükler altında ayna stabilitesi incelenmiştir. Doğrulama için sonuçlar literatürde sunulan limit analizi çözümleri ile karşılaştırılmıştır. Sayısal modele sismik yükler psödo statik olarak tesir ettirilmiştir. Jeolojik birimlerin hem drenajlı hem drenajsız davranış gösterdiği durumlar dikkate alınmıştır. Sayısal model ve limit analizi arasında uyumlu sonuçlar görülmüştür. Sonuçlar, tünel aynasının artan sismik yükler altında stabilitesinin sağlanabilmesi için ayna üzerindeki destek basıncının arttırılması gerektiği sonucuna varılmıştır. Psödo statik analizler sonucunda ön tasarım için sismik tasarım faktörleri belirlenmiştir. Ancak, destek basıncındaki bu değişimin limit analizleri sonuçlarında da görülen belirsizlikle de karşılaştırıldığında belirgin olmadığı sonucuna varılmıştır.

Tez detayları

An investigation of seismic face stability of deep tunnels by using an axisymmetric finite element model = Derin tünel aynalarının sismik stabilitesi üzerine eksenel simetrik sonlu elemanlar yöntemiyle bir inceleme

Yazarlar: Hadley, Hannah Elizabeth

Yayıncı: Orta Doğu Teknik Üniversitesi

Ana Başlıklar: İnşaat mühendisliği

Belge Tipi: Tezler

Program Tipi: Yüksek Lisans

Yayın Tarihi: 12/2017

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000302532