Reliability-based design of rock slopes
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2000
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: HAFİZE ŞEBNEM DÜZGÜN
Danışman: CELAL KARPUZ
Özet:oz KAYA ŞEVLERİNİN GÜVENİRLİK TEMELLİ TASARIMI Düzgün, H.B. Şebnem Doktora, Maden Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Celal Karpuz Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. M. Semih Yücemen Haziran 2000, 223 sayfa Güvenli bir şevin tasarımı ya da var olan bir şevin güvenliğinin kontrolü kaya mühendisliğinde önemli ve karmaşık bir problemdir. Karmaşıklığın ana kaynağı sadece olasılık yöntemleriyle incelenebilen ve nicellenebilen belirsizliklerin varlığıdır. Bu çalışmanın temel amacı kaya şevlerinin tasarımı için, uygulamada çalışan mühendislerin de kolayca kullanabileceği güvenirlik temelli bir metod geliştirmektir. Geliştirilmiş Birinci-Mertebe Ikinci-Moment (GBMIM) metodu ve Monte Carlo simulasyon (MCS) yöntemi güvenirlik modelleri olarak seçilmiş ve düzlemsel kayma için uygulanmıştır. Geliştirilen tasarım yönteminde birinci aşama tasarım parametrelerindeki belirsizliklerin modellenmesi ve nicellenmesidir. Burada süreksizliklerin makaslama dayanımı özelliklerindeki belirsizliklerin saptanmasına özel bir önem verilmiştir. Süreksizliklerin arazideki makaslama dayanımı özelliklerine ilişkin belirsizliklerin analizi için birinci-mertebe ikinci-moment yaklaşımı çerçevesinde bir model geliştirilmiştir.Kaya süreksizliklerinin makaslama özelliklerini etkileyen faktörlere ilişkin veri toplamak için geniş bir literatür araştırması yapılmış ve bunun sonucunda da değişik nedenlerden kaynaklanan belirsizlikler, önerilen belirsizlik analizi modelinin gerektirdiği gibi nicellenmiştir. Bu faktörlerin arasında, pürüzlülüğün, boyutun, anizotropinin, suya doygunluğun ve yükleme hızının (yenilme zamanı) etkileri, sadece bu faktörlere ait yeterli veri olduğundan, göz önüne alınmıştır. Veriler düşük normal gerilme düzeylerinde, temiz, dolgusuz süreksizlikler için ayıklanmıştır. Laboratuvar deneylerinden arazideki sürtünme açısının tahmini için, belirsizlik analizi çerçevesinde bir grup düzeltme faktörü ortaya çıkarılmıştır. Bu düzeltme faktörleri, laboratuvarda ölçülen sürtünme katsayısı kullanılarak arazi değerlerinin tahmininde sistematik bir yöntem oluşturmaktadır. Kabul edilebilir şev kayma olasılığının ve güvenirlik indeksinin seçimi için, literatürde önerilen güvenirlik düzeylerinin derlenmesi ve geliştirilen modelin gerçek verilere uygulanması ile bir tasarım kriteri sunulmuştur. Bunlara ek olarak, alternatif şev tasarımlan arasından en iyisinin seçilmesi için, beklenen maliyetin en küçüklenmesine dayanan bir kriter geliştirilmiş ve güvenirlik temelli tasarım yöntemi ile bağdaştınlmıştır. Son olarak, ROCKREL adlı kullanıcı dostu bir yazılım, sayısal hesaplamaları yapmak ve sunulan tasarım formatının pratikte daha kolay uygulanabilmesini sağlamak için geliştirilmiştir. ROCKREL'in olasılık yöntemlerine çok alışık olmayan mühendisleri bu çalışmada önerilen tasarım modelini kullanmaya teşvik edeceği beklenmektedir. Anahtar Kelimeler: Kaya Şevi, Süreksizlik Maksalama Özellikleri, Belirsizlik, Güvenirlik Temelli Tasarım, Gelişmiş Birinci-Mertebe Ikinci-Moment Metodu, Monte Carlo Simulasyonu VI