Esnek Üstyapılarda Farklı Yükler Altındaki Defleksiyon Oluşumu Üzerinde Tabaka Kalınlıklarının Etkisi

Yıl 2009, Cilt: 13 Sayı: 3, 237 - 244, 26.02.2014

Mehmet Saltan

Öz

Bu çalışmada, karayolu esnek üstyapı tabaka kalınlıklarındaki değişimin üstyapı yüzeyinde oluşan defleksiyonlar üzerindeki etkisi incelenmiştir. Çalışmada, eksenel simetrik sonlu eleman yazılımı olan SDUFEM kullanılmıştır. Üstyapının en temel tabaka karakteristiklerinden birisi olan tabaka kalınlığındaki değişimi defleksiyon oluşumu ile ilişkilendirilmiştir. Üstyapı yüzeyinde yük altında oluşan defleksiyon büyüklüğünün tabaka kalınlığındaki değişime ne kadar hassas olduğu gözlenmiştir. Yakın zamana kadar üstyapının yük altındaki tepkisi elastik çok tabakalı analizlerle tahmin edilmeye çalışılmıştır. Oysa bu tür bir analiz üstyapıyı oluşturan malzemelerin doğrusal elastik davranış gösterdiği kabulünü yapmayı gerektirmektedir. Bu bağlamda, karayolu esnek üstyapılarını analiz etmek için eksenel simetrik sonlu elemanlar programı kullanılmıştır. Çalışmada, viskoelastik, doğrusal olmayan elastik davranış modelleri gibi gerçek malzeme davranış modelleri kullanılmıştır. Yük büyüklükleri ve tabaka kalınlıkları değiştirilerek, bu değişikliklerin üstyapı yüzey defleksiyon davranışı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Sonlu elemanlar yöntemi yapısal analiz problemlerinde yaygın bir kullanıma sahiptir. Özellikle düzgün şekilli olmayan ve farklı malzeme özellikleri gösteren tabakalı sistemlerde, sonlu elemanlar yöntemi büyük kolaylıklar sağlamaktadır. Özellikle doğrusal olmayan malzeme davranış modellerini sonlu elemanlar yöntemi içerisine adapte edebilmek yöntemi oldukça çekici hale getirmektedir. Karayolu esnek üstyapılarındaki tekerlek yükleri problemi eksenel simetrik hale getirdiğinden, çözüm kolaylaşmakta ve sadece radyal ve düşey yönlerdeki tepkileri hesaplamak yeterli olmaktadır. Anahtar Kelimeler: Esnek Üstyapı, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Defleksiyon, Üstyapıların Analizi

Anahtar Kelimeler

Esnek Üstyapı, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Defleksiyon, Üstyapıların Analizi

Kaynakça

• Almeida, J.R. de, Brunton, J.M., Brown, S.F. 1991. Structural Evaluation of Pavements. Technical report, Engineering, University of Nottingham, England, 49 p. of Civil
• Almeida, J.R. de, Brunton, J.M., Brown, S.F. 1991. Structural Evaluation of Pavements. Technical report, Engineering, University of Nottingham, England, 65 p. of Civil of Dynamic and Static
• Saltan, M. 1999. Analytical Evaluation of Flexible Pavements. PhD Thesis, S.Demirel University, Graduate School of Natural and Applied Sciences, in Turkish, 202 p.
• Siddharthan, R., Sebaaly, P.E., Zafir, Z. 1996. Pavement Strains Induced by Spent-Fuel Transportation Trucks. Transportation Research Record, 1448, 8-15.
• Siddharthan, R., Norris, G.M., Epps, J.A. 1991. Use of Fwd Characterization and Performance., Journal of Transportation Engineering, ASCE, 117 (6), 660- 678. Pavement Material
• Westmann, R.A. 1968. Stress Analysis by Finite Elements. Highway Research Record, 228, 46- 58.
• Zienkiewicz, O.C. 1975. The Finite Element Method in Engineering Science. McGraw Hill Book Co., Inc., New York, N.Y.