Plaka Yükleme Deneyinin Plaxis Programında ModellenmesiAraştırmada malzeme modeli olarak Mohr-Colomb hipotezi kullanılmıştır. Hipoteze göre aşağıda verilen 5 parametrenin tanımlanması gerekmektedir. Parametreler kohezyonlu zeminlerde araziden örselenmemiş numunesi alınabilmesi sayesinde yapılan laboratuar deneyleri ile kolayca bulunabilmektedir, ancak kohezyonsuz zeminlerde örselenmemiş numune almak çok zor olduğundan dolayı yapılan diğer deneyler(Elek Analizi, CBR, Modifiye Proctor, Plaka Yükleme Deneyi v.b.) için verilen ampirik formüller veya literatürde verilen çeşitli yöntemler ile tahmin edilebilmektedir.
E : Elastisite modülü [kN/m2]
υ : Poisson oranı [-]
Ψ : İçsel sürtünme açısı [°] Φ : Dilatansi açısı [°]
Φ : Dilatansi açısı [°]
c : Kohezyon [°]
a-) Elastisite Modülü(E) : Elastisite modülü
b-) Poisson oranı(υ) = 0.20 alınmıştır. Literatürde kumlar için poisson oranının
0,20–0,40 aralığında alınması gerektiği belirtilmektedir.
c-) İçsel sürtünme açısı(Ψ) = 45° olarak alınmıştır.( iyi derecelendirilmiş sıkı kumlar için)
Tablo 3.10: BHA ve içsel sürtünme açısı ilişkisi
Tablo 3.11: İçsel sürtünme açısını kullananarak K0‟ın tahmin edilmesi
d-) Dilatansi açısı (Φ) = 15° (Plaxis kullanım kılavuzunda dilatansi açısı için Φ = Ψ – 30 bağıntısının kullanılması önerilmektedir.)
e-) Kohezyon(c) = 0.5 kN/m2 alınmıştır. Yapılan plastik limit ve likit limit deneylerinde dolgu malzemesinin plastik ve likit davranış göstermediği anlaşılmıştır,
fakat Plaxis programı uygulama kitapçığında değerin sıfır alınmaması onun yerine
çok küçük bir değerin alınması önerilmiştir, bu nedenle kohezyon için 0.5 değeri kabul edilmiştir.
Plaxis V9 programında iki boyutlu olarak plaka yükleme deneyi modellenmiştir. Plaka yükleme deneyinde kullanılan plaka dairesel olduğundan bilgisayar programında da model eksensel simetrik olarak oluşturulmuştur. Bilgisayar programındaki modelde zemin 90 cm*90 cm(30 cm olan dolgu tabaka kalınlıkları da modelde uygulanmıştır) olarak modellenmiştir.
Şekil 3.27: Plaxis programında oluşturulan plaka yükleme deneyi modeli
Şekil 3.28: Plaxis programında oluşturulan plaka yükleme deneyi modeli sonlu elemanlar ağı
Şekil 3.28 „de gösterildiği gibi sonlu elemanlar ağı FEM kurallarına uygun olarak modellenmiştir. Gerilmenin yüksek olduğu plaka altına ara yüzey elemanı tanımlanmış ve bu bölgede ağ inceltilmiştir.
Şekil 3.29: Plaxis programında oluşturulan plaka yükleme deneyi modeli başlangıç gerilmelerinin oluşturulması
Şekil 3.30: Deforme olmuş sonlu elemanlar ağı
Şekil 3.30 „da Drenajlı koşulda, E=55000 kN/m2, Poisson oranı(υ) = 0.20, Kohezyon
(c) = 0.5 İçsel sürtünme açısı(Ψ) = 45°, Dilatansi açısı (Φ) = 15° olarak alınmış ve
0.487 MN/m2 gerilme altında oluşan toplam deformasyonun 4.41 mm olarak çıktığını göstermektedir.
Şekil 3.31: Granüler dolguda 0.487 MN/m2 gerilme altında oluşan basınç soğanı