Newmark kayan blok - Newmarks sliding block - Wikipedia

Newmark'ın kayan bloğu analiz yöntemi, sismik yükleme sırasında zemin eğimlerinin (ayrıca setler ve barajlar) kalıcı yer değiştirmelerini hesaplayan bir mühendisliktir. Newmark analizi gerçek yer değiştirmeyi hesaplamaz, bunun yerine sismik bir olay sırasında yapıların bozulma olasılığının bir göstergesini sağlamak için kullanılabilen bir indeks değeridir. Aynı zamanda basitçe Newmark'ın analizi veya Kayar blok yöntemi şev stabilitesi analizi.

Tarih

Yöntem, Newmark'ın orijinal olarak önerilen doğrudan entegrasyon yönteminin bir uzantısıdır. Nathan M. Newmark 1943 yılında kendisi tarafından verilen bir konferansta kayan blok problemine uygulandı. İngiliz Geoteknik Derneği 5. Rankine Dersi Londra'da ve daha sonra Derneğin bilimsel dergisinde yayınlandı Geoteknik.[1] Uzantı, Nicholas Ambraseys kimin doktora tezi[2] yeryüzü barajlarının sismik kararlılığı hakkında Imperial College London 1958'de yöntemin temelini oluşturdu. Rankine Konferansı'nda Newmark, Ambraseys'in bu yönteme katkısını, iki araştırmacı arasındaki çeşitli tartışmalar yoluyla kabul ederken, ikincisi Profesörü ziyaret -de Illinois Üniversitesi.

Yöntem

Kramer'e göre,[3] Newmark yöntemi, geleneksel sözdestatik sadece sismik eğim arızasını dikkate alan yöntem sınırlayıcı koşullar (yani Güvenlik Faktörü, FOS, 1'e eşit olduğunda) ve çökme durumu hakkında bilgi sağlar, ancak indüklenen deformasyonlar hakkında bilgi vermez. Yeni yöntem, FOS 1 "'den daha küçük olduğundabaşarısızlık "Bunun gerçekleştiği zaman çok kısa olduğu için mutlaka meydana gelmez. Bununla birlikte, FOS birliğin altına her düştüğünde, bazıları kalıcı deformasyonlar FOS <1 olduğunda biriken meydana gelir. Yöntem ayrıca eğimden düşen bir kütlenin bir kütle kayması bloğu olarak düşünülebileceğini (ve dolayısıyla sürgülü blok)[4] eğimli bir yüzeyde, sadece üzerine etki eden eylemsizlik kuvveti (ivme x kütle) kaymaya neden olmak için gereken kuvvete eşit veya daha yüksek olduğunda.

Bu varsayımları takiben, yöntem, ivmenin (yani sismik yükün) kritik hızdan daha yüksek olduğu durumlarda önermektedir. hızlanma geleneksel sözde statik yöntemden elde edilebilen çökmeye neden olması gerekir (örneğin Sarma yöntemi [5]), kalıcı yer değiştirmeler meydana gelecektir. Bu yer değiştirmelerin büyüklüğü şu şekilde elde edilir: entegre iki kez (hızlanma ikinci seferdir türev nın-nin yer değiştirme ) Uygulanan ivme ile kritik ivmenin zamana göre farkı.[6]

Modern alternatifler

Yöntem, günümüzde mühendislik uygulamalarında, sonuçlarını değerlendirmek için hala yaygın olarak kullanılmaktadır. depremler yamaçlarda. Özel toprak durumunda barajlar göçme yüzeyi seviyesinde ivme zaman geçmişini sağlayabilen kesme kirişi yöntemi ile birlikte kullanılır. Makul sonuçlar verdiği ve ölçülen verilerle oldukça karşılaştırılabilir olduğu kanıtlanmıştır.[7][8]

Bununla birlikte, Newmark'ın kayan bloğu sertlik varsayar - mükemmel plastisite ki bu gerçekçi değil. Ayrıca gerçekten hesaba katamaz gözenek suyu basıncı döngüsel yükleme sırasında birikme, sıvılaşma ve basit belirgin kayma yüzeylerinden farklı arızalar. Sonuç olarak, bu eksikliklerin üstesinden gelmek için günümüzde daha titiz yöntemler geliştirilmiş ve kullanılmaktadır. Gibi sayısal yöntemler Sonlu fark ve sonlu elemanlar analizi daha karmaşık elasto-plastik kullanabilen kullanılır kurucu modeller akma öncesi esnekliği simüle etmek.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Newmark, N. M. (1965) Depremlerin barajlar ve setler üzerindeki etkileri. Geoteknik, 15 (2) 139–160.
  2. ^ Ambraseys, N. N. (1958) Toprak barajlarının sismik kararlılığı. Doktora Tezi, Imperial College of Science and Technology, University of London.
  3. ^ Kramer, S. L. (1996) Geoteknik Deprem Mühendisliği. Prentice Hall, New Jersey.
  4. ^ USGS - Jeolojik Tehlikeler: Şekil 1. Newmark analizi için kullanılan kayan blok modeli
  5. ^ Sarma S. K. (1975), Toprak barajlarının ve setlerin sismik kararlılığı. Geoteknik, 25, 743–761
  6. ^ USGS - Jeolojik Tehlikeler: Şekil 2. Newmark analiz algoritmasının gösterimi
  7. ^ Wilson, R.C. ve Keefer, D.K. (1983) 6 Ağustos 1979 Coyote Lake, California depreminden kaynaklanan bir eğim arızasının dinamik analizi. Amerika Sismoloji Derneği Bülteni, 73, 863-877.
  8. ^ Wilson, R.C. ve Keefer, D.K. (1985) Ziony'de, J.I., ed.

Kaynakça

  • Kramer, S. L. (1996) Geoteknik Deprem Mühendisliği. Prentice Hall, New Jersey.