Evaluation of the dynamic response of the Damlapinar CFR dam

WOS: 000293184800008Concrete faced rock-fill (CFR) dams are now very popular. The structural complexity of these dams and the high risk associated with the social and environmental consequences of failures require very reliable analyses of their performance, especially as regards seismic loading. In this paper, a dynamic analysis procedure for CFR dams is proposed and described, using the DamlapA +/- nar CFR dam as a case study. The acceleration time history and maximum horizontal peak ground acceleration values were developed based on maximum credible earthquakes over 50 years from nearby seismic sources. Numerical studies showed that the DamlapA +/- nar CFR dam will remain stable under the maximum credible earthquake with a peak ground acceleration of 0.15 g. According to the numerical results, earthquake-induced deformations of the dam are expected to be within the safety margins determined by the Ministry of Public Works and Settlement, Turkey. The results also indicate that a non-linear analysis capable of capturing dominant non-linear mechanisms can be used to assess the stability of CFR dams

Investigation of encased granular columns with finite element method

*Erenson, Can ( Aksaray, Yazar )Granüler kolon uygulamaları, zemin taşıma kapasitesinin artırılmasında, sıvılaşmanın önlenmesinde ve stabilitenin sağlanmasında günümüzde yaygın kullanılan güçlendirme teknikleri arasında yer almaktadır. Bu çalışmada, polyester ve ömrünü tamamlamış atık araç lastikleri ile sargılanmış taş ve kum kolonların geridolgusuz ortamda düşey yükleme altındaki deformasyon davranışları ve yük taşıma kapasiteleri deneysel ve nümerik olarak incelenmiştir. Kolon stabiletisinin düşey yükleme altında bozulmasını engellemek amacıyla kullanılan sargılama materyallerinin göçme anındaki kritik davranışlarını ortaya koyan bu araştırmalar sonucunda, atıl halde bulunan araç lastikleri polyester sarmallı kolonlara göre daha düşük seviyelerde deformasyonlar göstermiştir. Diğer bir deyişle geridolgu malzemesinin bütüncül yapısını muhafaza etmek için kullanılan atık lastikler, taşıma kapasitesi artışında önemli bir rol oynamıştır. Bu uygulama, aynı zamanda geri kazanım açısından ömrünü tamamlamış lastiklere yeni bir kullanım alanı açmaktadır. Yapılan laboratuvar deneyleri ve bu deneyler ile benzer sonuçlar ortaya koyan analizler sonucunda, lastik sarmallı kolonlar, polyester sarmallı kolonlara göre 6 ile 12 kat arasında daha yüksek taşıma kapasitesine ulaşmışlardır.Nowadays, reinforcement techniques applied with granular column applications are widely used in increasing soil bearing capacity, preventing liquefaction and providing stability. In this study, polyester encased granular columns and tire encased granular columns were tested under vertical loading without backfill. Deformation behavior and load bearing capacity of granular columns were investigated experimentally and numerically. In this research, the critical behavior of the encasement materials used to prevent the deterioration of column stability under vertical loading has been demonstrated and lower deformations were observed in tire encased columns than polyester encased columns. In other words, the waste tires provide the integrative structure of the backfill material and have played an important role in increasing bearing capacity. This application opens new usage areas for end of life tires in terms of recycling. As a result of the laboratory tests and numerical analyses that showed similar results with these experiments, the tire encased granular columns reached 6 to 12 times more bearing capacity than the polyester encased granular columns

Experimental and numerical investigation of flexible buried pipe deformation behavior under various backfill conditions

Terzi, Niyazi Uğur ( Aksaray, Yazar )Esnek boruların şekil değişimi ve zamana bağlı davranış biçimleri çelik ve betondan malzemelerden üretilen rijit borular ile kıyaslandığında bir çok yönden farklılıklar gösterir. Düşey yükler altındaki deformasyon davranışları; geri dolgu mazlemesi ve yerleştirme koşulları ile doğrudan ilişkilidir. Bu çalışmada 100 mm yarıçapındaki bir HDPE esnek borunun düşey yükler altındaki davranışı labaratuvar ortamında incelenmiştir. Çalışmalarda, deney kutusu, şişebilen membran yastıklar, yağmurlama sistemi, pozisyon ve şekil değişimi ölçerler kullanılmıştır. İnceleme kapsamında farklı zemin ortamları dikkate alınmıştır. Matematiksel analizler için Geliştirilmiş Iowa yöntemini temel alan Masada Derivasyonu kullanılmış ve deney sonuçları ile matematiksel sonuçlar birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Yapılan değerlendirmeler sonucunda geri dolgu malzemesinin boru davranışında önemli bir etken olduğu görülmüş, Masada Derivasyonunun boru dayanımının kestiriminde güvenilir çözümler ortaya koyduğu saptanmıştır.Deformation characteristics of polyethylene based flexible pipes are different than rigid pipes such as concrete and iron pipes. Deflection patterns and stress-strain behaviors of flexible pipes have strict relation between the engineering properties of backfill and its settlement method. In this study, deformation behavior of a 100 mm HDPE flexible pipe under vertical loads is investigated in laboratory conditions. Steel test box, pressurized membrane, raining system, linear position transducers and strain gauge rosettes are used in the laboratory tests. In order to analyze the buried pipe performance; Masada Derivation Formula which is mostly used by designers is employed. According to the test and mathematical studies, it is understood that relative density of backfill and its settlement method is a considerable effect on buried pipe performance and Masada Derivation method is very efficient for predicting the pipe performance

The effects of half-section waste tire reinforcement on pipe deformation behavior

Every year, millions of waste tires are discarded across the world. Storage of waste tires presents many problems such as fire threats, epidemics, and non-economic factors. Furthermore, the disintegration process of waste tires is not economical or practical due to its time-consuming, and disposal requirements. In this study, half-section waste tires (HSWTs) were integrated with high-density polyethylene (HDPE) pipes under different relative density conditions. The main aim of the study was to reduce the deformation values of embedded HDPE pipes in sandy soil and to evaluate the soil–pipe interaction. In comprehensive laboratory tests, half-section waste tires were integrated in two different ways: in the middle of the pipeline and along the pipeline. Accordingly, it was concluded that the effectiveness of waste tires reduces the deformation and bending moment values in the critical regions of pipes. As a result of reinforcement in the mid-point of the pipe defined as the most critical region, 52% and 36% less deformation was observed in the crown and springlines of the pipe, respectively. In addition, the bending moment values for the same critical section were determined to be 40% less in the crown and 28% less in the springline regions of the pipe

Investigation of deformation properties of high-density polyethylene pipes under thermal effects

Günümüzde içme suyu, atık su, kanalizasyon şebekelerinde, yağmursuyu drenaj hatlarında, kendi akışı ile giden su taşıma yapılarında ve doğal enerji kaynakları vb. daha pek çok uygulamalarda kullanılan HDPE (yüksek yoğunluklu polietilen) esnek boruların kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. HDPE borunun beton ve çelik gibi diğer boru türlerine göre tercih edilmesinin başlıca sebepleri hafif, ekonomik ve uzun servis ömürlü olmasıdır. Bu tezde, hendek ortamına gömülü esnek HDPE borular farklı rölatif sıkılık koşulları altında değişken sıcaklıklar altında deformasyon davranışları incelenmiştir. Çalışmada taç ve bel bölgesindeki deplasmanlar ve birim şekil değiştirme değerleri, konum sensörleri ve gerinim pulları ile ölçülmüştür. Araştırmalar, düşey gerilme uygulanan borular %50, %60 ve %70 rölatif sıkılık koşullarında ve -7°C, 26°C, 50°C ortam koşullarında yürütülmüştür. Silis kumlu hendek ortamında yürütülen deneylerde, sıkılık artışı oldukça deformasyonlar azalmıştır. Ayrıca en yüksek ortam sıcaklık koşulu olan 50°C'lik durumda en büyük deplasman ve eğilme moment değerleri elde edilmiştir. Sıcaklığın artışı, elastisite modülünün azalmasına bağlı olarak deformasyon değerlerini dramatik biçimde arttırmıştır. Soğuk ortamlar ile oda sıcaklığı arasında büyük deplasman farklılıkları gözlemlenmemiştir.Today, the use of the HDPE (high-density polyethylene) flexible pipes is increasing day by day in drinking water, wastewater, sewerage networks, rainwater drainage lines, water transport structures and natural energy sources, etc. The main reasons why HDPE pipe is preferred over types such as concrete and steel are light, economical and long service life. In this master's thesis, flexible HDPE pipes embedded in the trench exposed them to variable relative density and different thermal conditions and deformation behavior were investigated. In the study, displacements and elastic strain values in the crown and springline regions were measured with LVDTs (linear variable differential transformer) and strain gauges. As a result, pipes with vertical loading were tested under 50%, 60%, 70% relative density conditions and -7°C, 26°C, 50°C thermal conditions. In the experiments carried out in the silica sandy trench, the deformations increased deformations and strains decreased due to the increase in relative density. Besides, the maximum displacemets and bending moment values were obtained in the case of 50°C which is the maximum thermal condition. The increase in temperature increased the deformation values due to the decrease in the modulus of elasticity

Nonlinear dynamic behavior of Pamukcay Earthfill Dam

Terzi, Niyazi Uğur (Aksaray, Yazar)Water and energy supplies are the key factors affecting the economic development and environmental improvement of Turkey. Given their important role and the fact that a large part of Turkey is in seismically active zones dams should be accurately analyzed since failure could have a serious impact on the local population environment and on a wider level could affect the economy. In this paper, a procedure is proposed for the static, slope stability, seepage and dynamic analysis of an earth dam and the Pamukcay embankment dam. The acceleration time history and maximum horizontal peak ground accelerations of the Bingöl (2003) earthquake data was used based on Maximum Design Earthquake (MDE) data. Numerical analysis showed that, the Pamukcay dam is likely to experience moderate deformations during the design earthquake but will remain stable after the earthquake is applied. The result also indicated that, non-linear analysis capable of capturing dominant non-linear mechanism can be used to assess the stability of embankment dams

Cyclic behavior of high density polyethylene (HDPE)

5th International Conference on Times of Polymers (TOP) and Composites -- JUN 20-23, 2010 -- Ischia, ITALYWOS: 000283528400020This article presents the mechanical behavior of high density polyethylene (HDPE). Samples were prepared by extracting extruded HDPE pipe. Cyclic and strain rate jump behavior of HDPE were studied under uniaxial tensile loading conditions. The strain jump tests indicated that mechanical behavior of HDPE has deformation memory. Further, it was found that increasing cycle number on cyclic loading test increased strain accumulation amount and HDPE exhibited ratcheting behavior at on loading-unloading-reloading at constant stress level.Second Univ Naples, Univ Naples Federico I

Measurement of deflections in buried flexible pipes by close range digital photogrammetry

WOS: 000278165700016In this study, the monitoring of the load-deflection behavior of buried flexible pipes by digital close range photogrammetry was described. Experimental investigations were performed in a test box made of steel, with a Plexiglas front wall. An online vision system with three CCD cameras was developed to measure automatically the deflections of pipes during load tests. The system can also correct image distortions caused by refraction of light rays passing through different medias. The computational approach involves first determining camera calibration parameters, then calculating of object coordinates of targets placed on pipe wall section after each load step using the results of the calibration process. In loading tests, LVDTs were also used to measure the changes in vertical diameters of the pipes. The comparison of results obtained from both measurement systems indicated that photogrammetric system is reliable and accurate to monitor deflection behavior of pipes under loading conditions

Investigation of a laterally loaded model pile behaviour in sand by means of experimental and numerical methods

Niyazi Uğur TERZİ (Aksaray Üniversitesi yazarı)Bu çalışmada, farklı kum ortamlarında yerleştirilmiş olan bir kazık modelinin yanal yüklemeler altındaki gerilme-şekil değiştime ve yerdeğiştirme davranışı incelenmiştir. Labaratuvar ortamında yürütülen çalışmada, dairesel bir alüminyum kazık, deney kutusu, yükleme düzeneği, yer değişimi ve şekil değişimi ölçerler kullanılmıştır. Yağmurlama sistemi kullanılarak eşdeğer sıkılık ve homojen bir dolgu ortamı oluşturulmuştur. Deneysel çalışmalarda model kazığın kademeli yüklemeler altındaki gösterdiği davranışı deneysel olarak saptanmıştır ve daha sonra kazık davranışı, tasarımcılar tarafından yaygın olarak kullanılan p-y ve yatak katsayısı yöntemleri kullanılarak analiz edilmiştir. Nümerik çalışmalar LPILE ve SAP 2000 programlarında gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, p-y yönteminin yatak katsayısı yönteminden daha güvenilir sonuçlar ortaya koyduğu saptanmıştır. Kumun sıkılık derecesinin zemin reaksiyonu üzerindeki etkisi görülmüştür. Son olarak ölçüm aygıtlarının kalibrasyonunda kullanılan Daley yönteminin güvenilir olduğu anlaşılmıştır.In this study, stress-strain relation and deformation behavior of laterally loaded pile which is located in different sand embedment is investigated. A circular aluminum pile, test box, loading system, strain gauge rosettes and linear position transducers were used in the laboratory test. Uniform relative density and homogeneous embedment medium in the test box were achieved by using sand pluviation system. The behavior of aluminum pile loaded incrementally at its head is obtained experimentally and then p-y method and subgrade reaction method which is commonly used by designers are employed to model the numerical behavior of the pile. Numerical studies were performed by using LPILE and SAP 2000 computer programs. Based on the findings, the p-y method estimates the pile head deflection more accurately than subgrade reaction method particularly high lateral deflections of pile head. The experimental test studies show that relative density of sand embedment is very effective on occurrence of soil reaction. Finally the reliability of Daley calibration method which is used in instrumentation was evaluated

YANAL YÜKLÜ BİR MODEL KAZIĞIN KUM ORTAMINDAKİ DAVRANIŞININ DENEYSEL VE NÜMERİK YÖNTEMLERLE İNCELENMESİ

Bu çalışmada, farklı kum ortamlarında yerleştirilmiş olan bir kazık modelinin yanal yüklemeler altındaki gerilme-şekil değiştime ve yerdeğiştirme davranışı incelenmiştir. Labaratuvar ortamında yürütülen çalışmada, dairesel bir alüminyum kazık, deney kutusu, yükleme düzeneği, yer değişimi ve şekil değişimi ölçerler kullanılmıştır. Yağmurlama sistemi kullanılarak eşdeğer sıkılık ve homojen bir dolgu ortamı oluşturulmuştur. Deneysel çalışmalarda model kazığın kademeli yüklemeler altındaki gösterdiği davranışı deneysel olarak saptanmıştır ve daha sonra kazık davranışı, tasarımcılar tarafından yaygın olarak kullanılan p-y ve yatak katsayısı yöntemleri kullanılarak analiz edilmiştir. Nümerik çalışmalar LPILE ve SAP 2000 programlarında gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, p-y yönteminin yatak katsayısı yönteminden daha güvenilir sonuçlar ortaya koyduğu saptanmıştır. Kumun sıkılık derecesinin zemin reaksiyonu üzerindeki etkisi görülmüştür. Son olarak ölçüm aygıtlarının kalibrasyonunda kullanılan Daley yönteminin güvenilir olduğu anlaşılmıştır