limit state sensitivity analysis of gravity type quaywalls according to AYGM Technical Code for Coastal and Port Structures in Seismic Zones (2008)

Abstract

In this study, stability of a monoblock gravity type quaywall was studied based on the traditional pseudo-static approach as suggested by AYGM Technical Code for Coastal and Port Structures in Seismic Zones (2008). Sensitivity of design parameters to the stability of a generalized structure is analyzed. Variability of the critical structure dimensions to the variability of the design parameters in terms of sliding and overturning is studied. Controlled (CD) and Minimum Damage (MD) performance levels were considered in the evaluation of the results. Results indicated that overturning criteria limits the structure dimensions for relatively small horizontal seismic coefficient (k_h) values, while the structure dimensions are limited by the sliding criteria for relatively high values of k_h. Friction coefficient is found to be effective on the critical failure mode. Higher values of friction coefficient causes a transition from overturning mode to sliding mode at higher values of k_h which results with smaller structure dimensions.

Keywords

• Gravity type quaywall,Pseudo–static analysis,Seismic forces,sensitivity analysis

AYGM KIYI VE LİMAN YAPILARI İNŞAATLARINA İLİŞKİN DEPREM TEKNİK YÖNETMELİĞİNE (2008) GÖRE AĞIRLIK TİPİ RIHTIM DUVARLARININ LİMİT DURUM DUYARLILIK ANALİZİ

Abstract

Bu çalışmada ağırlık tipi monoblok bir rıhtım yapısının kayma ve devrilmeye karşı güvenliği, AYGM Kıyı ve Liman Yapıları, Demiryolları, Hava Meydanları İnşaatlarına İlişkin Deprem Teknik Yönetmeliğince (2008) tanımlanan geleneksel pseudo-statik analiz yöntemi kullanılarak değerlendirilmiştir. Basitleştirilmiş ağırlık tipi bir rıhtım yapısının tasarım parametrelerine olan hassasiyetinin ortaya konulması amaçlanmıştır. Sistemin devrilme ve kayma güvenlikleri açısından limit boyutlarının tasarım parametrelerinin değişimi ile değişkenliği incelenmiştir. Değerlendirmeler hem Kontrollü Hasar (KH) hem de Minimum Hasar (MH) performans düzeyleri için yapılmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki; düşük eşdeğer deprem ivme katsayısı (k_h) değerlerinde yapı boyutunu belirleyen etki devrilme güvenliği olurken, k_h yükseldikçe kayma güvenliği belirleyici olmaktadır. Sürtünme katsayısının kritik yıkılma modunun değişimini etkilediği, yüksek sürtünme katsayısının daha yüksek k_h değerlerinde devrilme modundan kayma moduna geçişe sebep olduğu ve bunun sonucunda yapı boyutlarının küçüldüğü görülmüştür.

Keywords

• Ağırlık tipi rıhtım yapısı,Pseudo–statik analiz,Sismik kuvvetler,Duyarlılık analizi

References

1. 1. Ahmad S.M. and Choudhury D. (2009) Seismic design factor for sliding of waterfront retaining wall, Proceeding of the Institution of Civil Engineers, Geotechnical Engineering, 162, 269-276.
2. 2. Choudhury D., Nimbalkar S.S. (2006) Pseudo-dynamic approach of seismic active earth pressure behind retaining wall, Geotechnical and Geological Engineering, 24, 1103-1113.
3. 3. Choudhury D., Ahmad S.M. (2007) Stability of waterfront retaining wall subjected to pseudo-static earthquake forces, Ocean Engineering, 34, 1947- 1957.
4. 4. Choudhury D., Ahmad S.M. (2008) Stability of waterfront retaining wall subjected to pseudo-dynamic earthquake forces, Journal of Waterway, Port, Coastal, Ocean Engineering, ASCE, 134, 252-262.
5. 5. EN 1998-5:2005, (2005). Eurocode 8 - Design of structures for earthquake resistance - Part 5: Foundations, retaining structures and geotechnical aspects, CEN, Bruxelles, Belgium.
6. 6. EPPO, (2000). Earthquake planning and protection organization, Greek Seismic Code EAK2000 (amended in 2003), Athens, Greece (in Greek).
7. 7. Italian Government Ministry of Infrastructures, (2008). Italian code for structural design (Norme tecniche per le costruzioni) (In Italian), Official Bullettin no. 29.
8. 8. Mononobe, N. and Matsuo, H. (1929) On the determination of earth pressures during earthquakes, Proc. of the World Engineering Congress, Tokyo-Japan, 9, 179–187.

9. 9. Newmark N. M. (1965) Effects of earthquakes on dams and embankments, Geotechnique, 15 (2), 139–160.
10. 10. OCDI the Overseas Coastal Area Development Institute of Japan, (2009). Technical standards and commentaries for port and harbor facilities in Japan, Tokyo, Japan.
11. 11. Okabe S. (1924) General theory of earth pressure and seismic stability of retaining wall and dam, Journal of the Japanese Society of Civil Engineers, 10 (5), 1277-1323.
12. 12. PIANC Permanent International Navigation Association, (2001). Seismic design guidelines for port structures, A.A. Balkema Publishers, Rotterdam, the Netherlands.
13. 13. Shukha R., Baker R. (2008) Design implications of the vertical pseudo-static coefficient in slope analysis, Computers and Geotechnics, 35, 86–96.
14. 14. Türkiye Cumhuriyeti Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Bakanlığı Altyapı Yatırımları Genel Müdürlüğü (AYGM), (2008). Kıyı ve Liman Yapıları, Demiryolları, Hava Meydanları İnşaatlarına İlişkin Deprem Teknik Yönetmeliği, Ankara, Türkiye.
15. 15. USACE, US Army Corps of Engineers, (1989). Engineering and design of retaining and flood walls. EM 1110-2-2502.
16. 16. Westergaard H . M. (1933) Water pressures on dams during earthquakes, Transactions of the American Society of Civil Engineers (ASCE), 98 (2), 418-433.
17. 17. Yuksel Y., Alpar Ş.B., Yalciner A., Cevik E., Ozguven O., Celikoglu Y. (2003) Effects of the eastern Marmara earthquake on marine structures and coastal areas, Proceedings of The Institution of Civil Engineers-Water and Maritime Engineering, 156, 147-163.