The transmission of vertical or horizontal structural forces to the supporting soil is a challenge to analyze for structures on elastic foundation which represent a complex medium. The two-parameter elastic foundation model that provides a mechanical interaction between the individual spring elements shows a more realistic behavior of the soil reaction than does the single parameter Winkler model. Since the structural behavior of a beam resembles that of a strip in a plate, in this study, the exact stiffness and mass matrices of the beam element on two-parameter elastic foundation is extended to plates. The framework method that replaces a continuous surface by an idealized discrete system can represent a two-dimensional plate. In the light of this situation, circular plates are modeled as an assemblage of individual beam elements interconnected at their neighboring joints in radial and tangential direction. So, a useful tool called finite grid solution as a numerical method developed in this study lead to solve circular plates resting on two parameter elastic foundation problems. Examples for bending of ring, circular and annual plates on elastic foundation are solved to compare with known analytical solutions and other numerical solutions. The comparisons show that the literature and the computed results are compatible.
This study presents a numerical analysis of a road embankment constructed over soft subsoil and reinforced with geogrids and jet grout columns to enhance stability and reduce deformation. The two-dimensional finite element software PLAXIS (PLAXIS 2D Version 2023.2) was employed to simulate both the static and dynamic behavior of the system under real field conditions, utilizing geotechnical parameters obtained from in situ and laboratory tests. The unreinforced embankment exhibited significant vertical and lateral displacements, attributed to inadequate compaction and insufficient bearing capacity of the foundation soil. Finite element simulations were first used to replicate the observed field performance, confirming the accuracy of the modeling approach. Subsequently, reinforcement strategies involving the integration of jet grout columns and geogrid layers were analyzed to assess their effectiveness. The jet grout columns significantly improved subsoil stiffness, while the geogrid reinforcement contributed to the stabilization of embankment slopes. The results demonstrated a 220% increase in the safety factor and a 65% reduction in total settlement compared to the unreinforced case. Additionally, dynamic analysis revealed that while the embankment maintained marginal stability at a horizontal acceleration of 0.30 g, it failed under a 0.40 g seismic load. These findings highlight the critical role of combined reinforcement techniques and process-based modeling in ensuring not only the stability of road embankments on weak soils but also their contribution to sustainable infrastructure development through improved durability, resource efficiency, and extended service life.
10 February 2016 in STRUCTURAL ENGINEERING AND MECHANICS
The issue of Ritz vectors and their advantages is well-known in the field of structural engineering. This study deals with Ritz analysis and its experimental support. To that end, two different precast concrete molds were handled. Experiments were performed under vibration with the use of a computer-based data acquisition system. Transducers were used to measure displacement histories on the mold. Three dimensional finite element (3D FEM) simulation modeling of the concrete mold was carried out to obtain deflection histories on the mold. The computed displacement histories were compared with the experimental testing results. The comparisons show that the experimental and numerical results are compatible.
15 November 2023 in Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi
Ülkemiz deprem felaketleri sebebiyle ciddi boyutlarda can ve mal kayıplarına maruz kalmıştır. Deprem sonrası hemen kullanılacak olan binalardan olan uçuş kontrol kulelerinin deprem esnasında hasar görmesi halinde bazı aksaklıklar meydana gelmesi muhtemeldir. Deprem sonrasında havalimanlarındaki uçuş kontrol kulelerinde hasar oluşması durumunda; piste yardım malzemesi veya insanların intikallerinin sağlanması amacıyla uçak, helikopter gibi hava araçlarının iniş ve kalkışının sağlanamayacağı, bölgeye ulaşımın en kısa süre içerisinde gerçekleştirilemeyeceği bilinmektedir. Bu çalışmada, havaalanlarındaki uçuş kontrol kulelerinin deprem performansı ile deprem yalıtım etkisine ait literatür incelemesi amaçlanmıştır. Ülkemizde uçuş kontrol kulelerinin deprem performansının incelenmesine yönelik çalışmanın olmadığı, uluslararası yayınlarda ise son yıllarda bu konunun ele alındığı dikkat çekmektedir. Literatür incelemesinde; uçuş kontrol kulelerinin deprem performansına yönelik ülkemizde sadece 2021 yılında yürürlüğe giren Türkiye Hava Meydanı Yapıları Deprem Yönetmeliğinde mevcut ve yeni yapılar için kriterler belirlenmiştir. Uluslararası yayınlarda ise uçuş kontrol kulesi için özel sismik tasarım kılavuzunun oluşturulmasının gerektiği dikkat çekmektedir. Deprem yalıtım etkisinde ise yapılarda deprem performansı açısından olumlu sonuçlar alınmasına rağmen, havalimanlarında öneme sahip uçuş kontrol kulesine yönelik çalışmanın bulunmadığı görülmektedir. Bu nedenle, ülkemizde kritik öneme sahip mevcut veya yeni yapılacak uçuş kontrol kulelerinin deprem performansı ve yalıtım etkisinin ayrıntılı olarak incelenmesine yönelik yeni araştırılmalara ihtiyaç bulunduğu öngörülmektedir.