Zemin Sıvılaşma Potansiyelinin Bulanık Mantık ile Modellenmesi

Yıl 2015, Cilt: 5 Sayı: 2, 101 - 104, 01.06.2015

Ayse Bengu Sunbul Hande Erkaymaz Rukiye Uzun

Öz

Zemin sıvılaşma kavramı; deprem gibi dinamik etki altındaki kohezyonsuz zeminin kayma mukavemetinin hızlı bir şekilde kaybolmasıdır. Bu kavramın mühendislik yapı tasarımındaki önemi, zeminde sıvılaşmaya bağlı oluşan yapısal hasarların ve meydana gelen can kayıplarının gözlendiği geçmiş depremlerden anlaşılmıştır. Zemin sıvılaşma potansiyeli analizini etkileyen temel parametreler; zeminin dane boyu açısından sıvılaşabilir özellikte olması, yeraltı suyu durumu ve derinliği, sıvılaşabilir tabakanın kalınlığı ve yüzeye olan mesafesi, zeminin ince dane oranı ve ortam zemininde sıvılaşma meydana getirebilecek deprem büyüklüğüdür. Literatürde tüm bu parametre etkilerinin göz önünde bulundurulduğu ampirik ve numerik metotlar ile yapılan birçok çalışma yer almaktadır. Bu çalışmada; 1999 Marmara Depremi’nde zemin koşullarına bağlı olarak zemin sıvılaşması gözlenen Adapazarı şehir merkezinin zemin sıvılaşma potansiyeli; yeraltı su seviyesi ve dane dağılımı içerisindeki yüzde kil değerleri kullanılarak klasik karşılaştırma yöntemleri ve belirsizliğin var olduğu durumlarda kullanılan Bulanık Mantık yaklaşımından yararlanılarak analiz edilmiştir. Bulanık mantık yaklaşımlarından Mamdani metodu kullanılarak yapılan analiz sonuçlarına göre zemin sıvılaşma potansiyeli; “düşük”, “orta” ve “yüksek” olmak üzere üç kısımda değerlendirilmiştir. Önalp ve Arel’in çalışmasındaki Adapazarı Kriteri doğrultusunda bulanık mantık ile model üzerindeki belirsizlikler giderilmeye çalışılmış ve bu yaklaşımın analizlerde kullanılabilirliği değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar analitik çözümler ile karşılaştırıldığında yüksek oranda uyumlu sonuçlar vermiştir. Buna göre bulanık mantık yönteminin, depreme dayalı zemin parametreleri arasındaki ilişkiyi doğru ve hızlı tahmin etmesi ve analitik yöntemlerle uyumlu sonuçlar vermesi açısından sayısal yöntemlere göre daha pratik ve kullanışlı bir yöntem olduğu sonucuna varılmıştır

Anahtar Kelimeler

Bulanık mantık, 1999 Marmara depremi, Zemin sıvılaşması

The Modelling of Liquefaction Potential by Neuro-Fuzzy Technique

Öz

The soil liquefaction concept is the loss of the cohesionless soil shear strength exposed to dynamic effects such as earthquake, quickly. The importance of this concept in engineering structural design was understood from the past earthquakes which the soil liquefactioninduced structural damage and loss of life observed. The basic parameters affecting the soil liquefaction potential analysis are having liquefiable feature in terms of grain size, the ground water level and depth, the thickness and the depth of liquefiable layer, fines content of the soil and the magnitude of earthquake. In literature, there are many studies performed with empirical and numerical methods in which these mentioned parameters effects were taken into account. In this study; the soil liquefaction potential of Adapazari city centre observed soil liquefaction in the 1999 Marmara Earthquake depending on the soil conditions, were analysed with the usage of groundwater level and grain distribution in the clay percentage values, utilizing the classic comparison methods and the fuzzy logic approach used for uncertain situations. According to the analysing results carried out using Mamdani method of fuzzy logic approach; the soil liquefaction potential is evaluated in three parts such as “Low”, “medium” and “high”. In accordance of Adapazarı Criteria in the Onalp and Arel’ s study, it was tried to resolve the uncertainties of the model with fuzzy logic and is evaluated the usability of this approach for the analyses. The obtained results, which compared with the analytical solutions, were found to close to the each other. Accordingly, it has been reached that the fuzzy logic method is more practical and useful method than the numerical methods in terms of providing consistent results with the analytical methods and accurate and fast estimating the relationship between soil parameters based on the earthquake

Anahtar Kelimeler

Neuro-fuzzy, 1999 Marmara earthquake, Liquefaction

Kaynakça

• Sünbül, AB. 2004. Adapazari zeminlerinde sıvılaşma unsurlarının belirlenmesi ve sıvılaşmanın önlenmesi için çözümler geliştirilmesi”, Yüksek lisans tezi, Sakarya Üniversitesi, 110 s.
• Önalp, A., Arel, E. 2002. Siltlerin sıvılaşma yeteneği: Adapazarı kriteri”, ZMTM 9. Ulusal Kongresi, Cilt 1, s. 363-372, Eskişehir.
• Wang, WS. 1979. Some Findings in Soil Liquefaction, Water Conservancy and Hydroelectric Power Scientific Research Institute, Beijing, China.
• Mamdani, EH., Assilian, S. 1975. An experiment in linguistic synthesis with a fuzzy logic controller, International Journal of Man-Machine Studies 7(1), s.1–13
• MATLAB ® Fuzzy Logic Toolbox, 2000.User’s Guide Version 2 The MathWorks, Inc.
• Terzaghi, K. 1947. Shear characteristics of quick sand and soft clay”, Proc.7th Texas Conference Soil Mechanics, Paper 5.
• TS1500/2000. İnşaat Mühendisliğinde Zeminlerin Sınıflandırıl- ması, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2000.