Dergiler / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2021 / Cilt: 27 - Sayı: 3

Kumların sıvılaşmasında rölatif sıkılık ve kesme birim deformasyonu etkisinin incelenmesi

Investigation of the effect of the relative density and shear strain on liquefaction of sands

Sayfa
431–440
Yayın Tarihi
2021-06-09
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Çalışma sonucunda rölatif sıkılık, kesme birim deformasyonu oranı ve düşey gerilme şartlarının kumların sıvılaşma potansiyeline etkisi ince taneli deniz kumu için ortaya konmuştur.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Kohezyonsuz zeminlerin sıvılaşma potansiyeli, gerilme yaklaşımını kullanan SPT, CPT gibi arazi yöntemleri ve üç eksenli dinamik kesme, burulmalı kesme, rezonant kolon, bender eleman gibi laboratuvar deneyleri ile belirlenmektedir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada, kumların sıvılaşma enerjisinin belirlenmesinde, kesme birim deformasyonu oranı ve rölatif sıkılığın etkisi incelenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Çalışma sonucunda rölatif sıkılık, kesme birim deformasyonu oranı ve düşey gerilme şartlarının kumların sıvılaşma potansiyeline etkisi ince taneli deniz kumu için ortaya konmuştur.
🔬Tür:Laboratuvar & Saha Deneyi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Devirsel basit kesme deneyi · Boşluk suyu basıncı · Kesme birim deformasyonu

Özet

Kohezyonsuz zeminlerin sıvılaşma potansiyeli, gerilme yaklaşımını kullanan SPT, CPT gibi arazi yöntemleri ve üç eksenli dinamik kesme, burulmalı kesme, rezonant kolon, bender eleman gibi laboratuvar deneyleri ile belirlenmektedir. Kumların sıvılaşma potansiyelinin tahmininde son zamanlarda, enerji kavramı kullanılmaya başlanmıştır. Bu yaklaşımda kullanılan başlıca parametreler, zeminin rölatif sıkılığı ve efektif gerilmedir. Bu çalışmada, Devirsel Basit Kesme Düzeneği kullanılmıştır. Bu çalışmada, kumların sıvılaşma enerjisinin belirlenmesinde, kesme birim deformasyonu oranı ve rölatif sıkılığın etkisi incelenmiştir. Çalışmada, temiz ince deniz kumu kullanılmıştır. Kum numuneleri 3 farklı rölatif sıkılıkta (Dr=%40, %55 ve %70); 4 ayrı düşey gerilme (σv= 50, 100, 200 ve 300 kPa) ve boşluk suyu basıncı (u= 25, 50, 75 ve 150 kPa) etkisinde bırakılmıştır. 3 ayrı kesme birim deformasyonu oranında (𝛶= %2, %3.5 ve %5) toplam 36 deney yapılmıştır. Deney örneklerine, tek eksenli 0.1 Hz frekansta harmonik yükleme uygulanmıştır. Çalışma sonucunda rölatif sıkılık, kesme birim deformasyonu oranı ve düşey gerilme şartlarının kumların sıvılaşma potansiyeline etkisi ince taneli deniz kumu için ortaya konmuştur. Kesme birim deformasyon oranındaki artış, sıvılaşma potansiyelini %3’lük oranda azaltmaktadır. Rölatif sıkılıktaki artış, kumun kesme direncini arttırmaktadır. Bu ise sıvılaşmayı geciktirmekte ve devir sayısında artışa neden olmaktadır.

Abstract

Liquefaction potential of non-cohesive soils is determined by field tests such as SPT, CPT, which use the stress approach, and laboratory tests such as three-dimensional dynamic shear, torsional shear, resonant column, and bender element tests. Recently, the approach of energy has been used to estimate the liquefaction potential of sands. The main parameters used in this approach are relative density and effective stress of the ground. In this study, Cyclic Simple Shear Test arrangement is used. In this study, the effect of shear strain and relative density on the liquefaction energy of the sands were investigated. In the study, clean fine marine sands were used. In this study, 3 different relative densities for a sand sample (Dr= 40%, 55% and 70%); 4 different stresses (σv= 50, 100, 200 ve 300 kPa), and pore water pressure (u= 25, 50, 75 ve 150 kPa). Totally of 36 experiments were performed in and 3 different deformation rates (γ= 2%, 3.5%, and 5%). The harmonic loading was applied to the experimental samples at a frequency (f) of 0.1 Hz. The effect of relative density, deformation rate and vertical stress conditions on the liquefaction energy of sands has been demonstrated for a type of fine-grained clean sea sand. The increase in the shear strain rate reduces the liquefaction potential by about 3%. The increase in relative density, increases the shear resistance of the sand. This delay liquefaction and causes an increase in the number of cycles.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

BEYAZ, T., KAYABALI, K., SÖNMEZER, Y. B. (2021). Kumların sıvılaşmasında rölatif sıkılık ve kesme birim deformasyonu etkisinin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 27 - Sayı: 3, 431–440. https://ajindex.com/articles/209980

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. Towhata I. Geotechnical Earthquake Engineering. 1st ed. Berlin, Heidelberg, Germany, Springer-Verlag, 2008
  2. Law KT, Cao YL, He GN. “An energy approach for assessing seismic liquefaction potential”. Canadian Geotechnical Journal, 27, 320-329, 1990
  3. Figueroa J, Saada A, Liang L, Dahisaria N. “Evaluation of soil liquefaction by energy principles”. Journal of Geotechnical Engineering, 120(9), 1554-1569, 1994
  4. Liang L. Development of an Energy Method for Evaluating the Liquefaction Potential of a Soil Deposit. PhD Dissertation. Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio, USA, 1995
  5. Cetin KO, Seed RB, Der-Kiureghian A, Tokimatsu K, Harder Jr F, Kayen RE, Moss RES. “Standard penetration test-based probabilistic and deterministic assessment of seismic soil liquefaction potential”. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 130(12), 1314-1340, 2012
  6. Berrill JB, Davis RO. “Energy dissipation and seismic liquefaction of sands: revised model”. Soils and Foundations, 25(2), 106-118, 1985
  7. Kokusho T. “Liquefaction potential evaluation: energy-based method comparedto stress-based method”. 7th International Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering, Chicago, Illinoise, USA, 29 April-4 May 2013
  8. Amini PF, Noorzad R. “Energy-based evaluation of liquefaction of fiber-reinforced sand using cyclic triaxial testing”. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 104, 45-53, 2018
  9. Jafarian Y, Towhata I, Baziar MH, Noorzad A, Bahmanpour A. “Strain energy based evaluation of liquefaction and residual pore water pressure in sands using cyclic torsional shear experiments”. Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 35, 13-28, 2012
  10. Seed HB, Lee KL. “Liquefaction of saturated sands during cyclic loading”. Journal of Soil Mechanics & Foundations Division, Proceedings of Amerikan Society of Civil Engineers, 92(6), 105-134, 1966
  11. Hyodo M, Tanimizu H, Yasufuku N, Murata H. “Undrained cyclic and monotonic triaxial behavior of saturated loose sand”. Japan Society of Soil Mechanics and Foundation Engineering, Soils and Foundations, 34(1), 19-32, 1994
  12. Green RA. Energy-Based Evaluation and Remediation of Liquefiable Soils. PhD Dissertation, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, VA, 2001
  13. Seed HB, Idriss IM. “Simplified procedure for evaluating soil liquefaction potential”. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, 97(8), 1249-1274, 1971
  14. Youd TL, Idriss IM, “Li