Batık Minarelerde Su Seviyesinin Yapıya Olan Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Abstract

Baraj göllerinin, sular altında bıraktığı yerleşim yerlerinin, su üstünde kalan son mirasları minarelerdir. Türkiye’de iki adet batık minare bulunmaktadır ve su üstünden görülebilmeleri ile cazibe merkezleri haline gelmişlerdir. Uzun yıllar sular altında kalması bu yapıların malzeme kalitesinin düşmesine sebep olmuştur/olacaktır. Bunun yanında; olası bir deprem esnasında var olan zemin hareketine ek olarak suyun çalkalanma etkisinin de eklenmesi bu minarelerin davranışlarının öngörülmesini daha da zorlaştırmaktadır. Yüksek Deprem riski barındıran bölgelerde yer alan her bu yapıların deprem esnasında su ile yapacağı etkileşimin sonuçlarının irdelenmesi gerekmektedir.Bu kapsamda su altında kalan minarelerin davranışlarını incelemek için idealleştirilmiş 2 boyutlu model oluşturulmuş ve yakın fay hareketleri uygulanmıştır. İdealleştirilmiş modelin analizi için tam akupajlı bir yapı-sıvı etkileşim (FSI) modeli kullanılmıştır. Bu modelde yapı kısmın modellenmesi için sonlu elemanlar yöntemi (FEM), sıvı kısmın modellenmesi için ise yumuşatılmış parçacık hidrodinamiği (SPH) kullanılmıştır. Bu iki farklı yöntem ile modellenen alanların etkileşimi için ise kontak mekanik kullanılmıştır. Kullanılan FSI yöntemi birçok problemin çözümü ile doğruluğu kanıtlanan geçerli bir yöntemdir. Farklı su seviyeleri ile oluşturulan idealleştirilmiş modeller, geliştirilen FSI yöntemi ile analiz edilmiş ve sonuçlar karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Elde edilen sonuçlar batık minarelerde su kütlesi etkisinin yakın fay altında ne kadar yüksek olduğunu ortaya koymaktadır. Su seviyesindeki değişim ile bu etki doğal olarak değişim göstermektedir. Çalışma kapsamında farklı su seviyeleri incelenerek batık minareler üzerindeki su kütlesi etkisi ayrıntılı olarak incelenmiştir.

Minarets are the last relics of settlements submerged by dam reservoirs. There are two submerged minarets in Turkey and they became attraction centers as a result of being visible on surface of reservoir. Being submerged decreased/will decrease material quality of these structures. Beside this fact, additional effect of sloshing occurring at instant of a possible earthquake make the behavior of submerged structure more unpredictable. It is needed to be investigated the results of interaction between water and submerged structure which is settled in earthquake region. In this scope, an idealized 2D model is formed and near fault excitations are applied to investigate the behavior of submerged minarets. A fully coupled fluid-structure interaction (FSI) method is used for analyses of the idealized model. In this method, finite element method (FEM) is used to model the structural domain of the problem and smoothed particle hydrodynamics (SPH) is used to model the fluid domain of the problem. Contact mechanics is used for interaction between these two different domains. The FSI method is a valid method which was used for solution of many different problems. The idealized models consisting different water levels are analized by developed FSI method and results are presented comprehensively. Achieved results set forth the conclusion that mass of fluid has a high level of impact on submerged minarets under near fault excitations. This impact change in water level with change in reservoir water level. In the context of this research, the effect of reservoir level on the submerged minarets are investigated.