4. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı 11-13 Ekim 2017 – ANADOLU ÜNİVERSİTESİ – ESKİŞEHİR SIKIŞABİLİR REZERVUAR ve YAPI-ZEMİN ETKİLEŞİMİ DİKKATE ALINARAK ANDIRAZ BARAJI DEPREM PERFORMANSININ DEĞERLENDİRİLMESİ Seçkin AYDIN 1 , Yasemin ER 2 1 İnş.Yük.Müh. DSİ Genel Müdürlüğü Barajlar ve HES Dairesi Başkanlığı. 2 İnş.Yük.Müh. DSİ Genel Müdürlüğü Barajlar ve HES Dairesi Başkanlığı. Email: [email protected]ÖZET: Bu çalışmada Silindirle Sıkıştırılmış Beton (SSB) barajlar özetlenmiş ve Kastamonu ili sınırları içerisinde inşaatı planlanan Andıraz barajının iki boyutlu lineer elastik dinamik analizleri 3 adet MDE (475 yıl tekerrür) ve 3 adet EED (2475 yıl tekerrür) Deprem ivme kayıtları kullanılarak yapılmıştır. Analizlerde rezervuar sıkışabilirliği ve yapı-zemin etkileşimi dikkate alınmıştır. Baraj gövdesinde dikkate alınan kritik noktalarda düşey ve asal çekme gerilmesi-zaman sonuçları elde edilerek yine aynı noktalarda toplam elastik ötesi davranış süresi-talep kapasite oranı (DCR) eğrileri elde edilerek barajın deprem performansı değerlendirilmiştir. ANAHTAR KELİMELER : Silindirle Sıkıştırılmış Beton (SSB) Baraj, Dinamik Analiz EVALUATION OF EARTHQUAKE PERFORMANCE OF ANDIRAZ DAM BY CONSIDERING COMPRESSIBLE RESERVOIR AND DAM-FOUNDATION INTERACTION ABSTRAC: Two dimensional linear dynamic analyzes of Andıraz Dam which will be constructed in Kastamonu, are performed with using 3 MDE records and 3 EED records. Reservoir compressibility and dam-foundation interaction were taken into consideration in analysis. The dynamic performance of dam is evaluated by obtaining vertical and principal stresses at critical points and the cumulative inelastic time duration vs. demand-capacity curves KEY WORDS : Roller Compacted Concrete (RCC) Dam, Dynamic Analysis 1. GİRİŞ Silindirle Sıkıştırılmış Beton (SSB) barajların büyük çoğunluğu, ağırlık barajı tipinde tasarlanıp inşa edilmektedir. SSB ile kemer tipte barajlar da inşa edilmiş olmakla birlikte bunların davranışı hakkında yeteri kadar tecrübe birikimi ve yaygın uygulama bulunmamaktadır. En basit tanımı ile ağırlık barajı, tüm dış yüklerin etkisi sonucu meydana gelecek kaymaya ve devrilmeye karşı kendi ağırlığı ile karşı koyan, çoğunlukla dik üçgen bir kesite sahip kütlesel bir yapıdır. Silindirle Sıkıştırılmış Beton (SSB) ağırlık barajı şekil olarak klasik beton dökümü ile yapılmış olan beton ağırlık barajın tıpa tıp benzeridir. Klasik beton ağırlık barajı, betonun kendisi ve betonu oluşturan malzemelerde aranan özellikler (agreganın yıkanması gereği v.b.) ve inşaat tekniği yönüyle maliyeti yüksek bir yapıdır. Farklı bir beton malzemesi olan sıfır çökmeli betonun imali, taşınması, serilmes i ve silindirle sıkıştırılmasında toprak veya kaya dolgu barajların yapımında olduğu gibi inşaat makinelerinin benzer şekilde kullanılması ile Silindirle Sıkıştırılmış Beton (SSB) baraj inşaatında önemli bir tasarruf sağlanmış ve SSB barajlarda da klasik betonun özelliklerine eşdeğer bir beton malzemesi elde edilmiştir. Silindirlerin ve diğer inşaat makinelerinin batmadan üzerinde dolaşmasına imkan veren bu beton malzemesi ile kısa sürede ve düşük
10
Embed
SIKIŞABİLİR REZERVUAR ve YAPI- ALINARAK ANDIRAZ BARAJI ... · betonu oluturan malzemelerde aranan özellikler (agreganın yıkanması gereği v.b.) ve inaat tekniği yönüyle
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
4. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı
11-13 Ekim 2017 – ANADOLU ÜNİVERSİTESİ – ESKİŞEHİR
SIKIŞABİLİR REZERVUAR ve YAPI-ZEMİN ETKİLEŞİMİ DİKKATE
ALINARAK ANDIRAZ BARAJI DEPREM PERFORMANSININ
DEĞERLENDİRİLMESİ
Seçkin AYDIN1, Yasemin ER2
1 İnş.Yük.Müh. DSİ Genel Müdürlüğü Barajlar ve HES Dairesi Başkanlığı.
2 İnş.Yük.Müh. DSİ Genel Müdürlüğü Barajlar ve HES Dairesi Başkanlığı.
4. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı
11-13 Ekim 2017 – ANADOLU ÜNİVERSİTESİ – ESKİŞEHİR
6.2. EED Depremleri için Sonuçlar
Andıraz barajında 3 adet EED kaydı için yapılan Lineer Elastik dinamik analizler sonucunda her üç deprem
sonucunda barajın sadece memba topuğunda beklendiği şekilde 3 numaralı nokta ve bu noktanın alt kotlarında
kapasite aşımı gözlemlenmiştir. Özellikle göreceli olarak bu durum Palm Springs depreminde daha fazla
gözlenmiştir. Şekil 9 (a) da 3 ve 4 numaralı noktalar için performans eğrileri belirgin hasar bölümüne
düşmektedir. Memba topuğunda incelenen 6 numaralı nokta coalinga depremi için lineer bölgeye düşerken
Palm Springs depremi için belirgin hasar bölgesi içerisinde yer almaktadır. Bu durum Coalinga depreminin
süresinin nispeten daha kısa olması ile açıklanabilir. Şekil 10 (a),(b),(c) de sırasıyla Coalinga, Pall Springs ve
Morgan Hill depremlerinde asal çekme gerilmelerinin çekme kapasitesini aştığı saniyelerdeki S1 asal gerilme
dağılımları görülmektedir. Şekil 9 ve 10 birlikte değerlendirildiğinde barajın memba yüzünde sadece topuk
bölgesinde yaklaşık 25 kalınlığında ve memba mansap doğrultusunda 20 m uzunluğunda bir bölgede betonda
çatlaklar oluşacaktır. Şekil 1 de verilen akış şeması incelendiğinde performans kabul kıstasları sağlanmadığı
durumda kesitin büyütülmesi veya kapasite aşımının olduğu bölgelerde daha yüksek dayanımlı beton
kullanılması gerekmektedir. Böylelikle bu bölgelerde iç kuvvetlerin lineer elastik sınırlar içerisinde kalması ve
barajın sismik tasarımında betonda oluşan çekme gerilmelerinin izin verilebilir sınırlar altında kalması
amaçlanır. Ancak 50 yılda %2 aşılma olasılığı (2475 yıllık tekerrür) olan EED depreminde tasarım felsefesi
olarak bir takım hasarlara olası bakılır ve barajın depremden sonraki statik güvenliği değerlendirilir. Bu hasar
bölgesinin şekil 7 ve 9 dikkate alındığında daha doğru belirlenebilmesi için Lineer olmayan analizlerin yapılması
gerekmektedir. Proje çalışmaları başlangıcında klasik gerilme analizi yöntemleri kullanılarak ön görülen 20 MPa
hedef dayanımının uygun olduğu görülmektedir. Andıraz Barajı muhtemel olabilecek sismik yükleri duyarlılığı
bozulmadan kabul edilebilir hasarlar ile atlatacaktır. Andıraz Barajında Baraj kret uzunluğu (L) Baraj
yüksekliğine oranı (H) L/H < 4 olduğundan Bu çalışmada yapılan lineer analizler ile elde edilen sonuçlar kesin
sonuçlar olarak görülmemiştir.
(a) (b)
Şekil 9. (a) Palm Springs depremi altında 3-4 ve 5 nolu noktaların performans eğrileri (b) 6 nolu nokta için EED Depremleri altında performans eğrileri
(a) t = 2,625 s (b) t = 4,615 s (c) t = 6,255 s
4. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı
11-13 Ekim 2017 – ANADOLU ÜNİVERSİTESİ – ESKİŞEHİR
Şekil 10. (a)Coalinga, (b) Palm Springs, (c) Morgan Hill depremleri altında kritik anlardaki S1 Asal Gerilme dağılımları
KAYNAKLAR
FEMA. (2005). Federal Guidelines for Dam Safety, Earthquake Analysis and Design of Dams.