Dolu rezervuar durumdaki barajların sismik davranış tahminlerine seçilen nümerik model tipinin etkisi

Authors : Alper ALDEMİR

Pages : 804-821

View : 14 | Download : 7

Publication Date : 2019-06-28

Article Type : Research Paper

Abstract :Barajlar, yılın kurak dönemlerinde toplumların su ihtiyacını karşılamada önemli bir rol oynamakta ve aynı zamanda teknolojik gelişmelerle günümüzde oldukça artan enerji ihtiyacını gidermeye de katkıda bulunmaktadır. Bu nedenle artan nüfus ve teknoloji seviyesiyle, yeni barajların inşası da devam etmektedir. Tasarım aşamasında barajların etkileşimde bulunduğu zemin ve rezervuarın etkileri de dikkate alınmaktadır. Bu etkiler numerik modellere yansıtılırken literatürde farklı teknikler (Westergaard ek kütlesi, Euler akışkan elemanları ve Lagrange akışkan elemanları, vb.) mevcut bulunmaktadır. Bu yaklaşımların barajların sismik tasarımlarına etkileri detaylı bir şekilde incelenmelidir. Bu nedenle, bu çalışmada, barajların tasarımı aşamasında sıklıkla kullanılan farklı modelleme metotlarının barajların modal özelliklerine nasıl etki ettiği irdelenmiştir. Bu amaçla, aynı kesit alanına sahip, farklı kesit geometrilibarajların rezervuarla etkileşimi Euler akışkan elemanı, Lagrange akışkan elemanı ve Westergaard ek kütle yaklaşımları kullanılarak dikkate alınmıştır. Elde edilen baraj modellerinin sismik davranışları elde edilmiş ve birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Böylece tasarım aşamasında kullanılan rezervuar baraj gövdesini dikkate almak için kullanılan modelleme metotlarının sismik özellikleri ne ölçüde tahmin edebildikleri incelenmiştir. Gerçekleştirilen analizlerden elde edilen bulgular sonucunda, Lagrange akışkan elemanı ve Westergaard ek kütle yaklaşımları Euler akışkan elemanlı modellere göre %20’yi bulan hata paylarıyla modal özellikleri tahmin edebildiği tespit edilmiştir. Bu hata oranları, yüksek mod etkilerinde oldukça büyük bir artış göstererek ilk mod için gözlemlenen değerin yaklaşık 3 katına çıkmaktadır. Analizlerde kullanılan altı farklı kesit geometrisi sonuçlarına istinaden kesit tipinin sonuçlarda büyük bir farklılık yaratmadığı anlaşılmaktadır. Fakat baraj yüksekliğiyle (ya da artan yüksek mod etkisiyle) doğru orantılı bir şekilde hata paylarında bir miktar artış gözlemlenmiştir.
Keywords : Ağırlık barajlar, sismik özellikler, rezervuar, modelleme tekniği