Doğalgaz boru hatlarının deprem etkisi altındaki performansının değerlendirilmesi ve gerekli iyileştirme yöntemlerinin geliştirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ALİ İLHAN AVCI
Danışman: BAKİ ÖZTÜRK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Gömülü çelik doğal gaz boru hatları, doğal gaz iletim sistemlerinin en kritik parçasıdır ve depremlerden ciddi ölçüde etkilenirler. Bu depremler, doğalgaz boru hatlarında kırılma ve kopma gibi çeşitli hasarlara neden olabilirler. Bu nedenle, gömülü boru hattı sistemlerinin sismik yükler altında güvenli bir şekilde işletilebilmesi ve enerji arzının depremler sebebiyle kesintiye uğramaması için bu etkilerin doğru bir şekilde değerlendirilmesi şarttır. Bu çalışmada, kalıcı zemin deformasyonlarına ve sismik dalga yayılımına maruz kalan gömülü çelik doğal gaz boru hatlarının deprem davranışı, kapsamlı bir sayısal çerçeve aracılığıyla incelenmiştir. Boru hattı, SAP2000 sonlu eleman ortamında kabuk elemanları kullanılarak modellenmiş ve daha sonra gerilme ve gerinim dağılımlarının, yerel burkulmanın, ovalleşmenin ve birleşik deformasyon mekanizmalarının ayrıntılı bir şekilde değerlendirilmesi yapılmıştır. Zemin-boru hattı etkileşimi yay elemanları ile temsil edilmiştir. Boru hattı çeşitli değişkenlerin etkilerini daha iyi incelemek için farklı gömülme derinlikleri, çap-kalınlık oranları ve fay-boru hattı kesişme açıları kullanılarak modellenmiş ve analizleri yapılmıştır. Kalıcı zemin deformasyonları, boyuna ve enine fay hareketleri ile sıvılaşma ve heyelan kaynaklı zemin yer değiştirmelerini temsil edecek şekilde, modele yer değiştirme yükleri şeklinde uygulanmıştır. Sismik dalga yayılımı etkileri, tekdüze taban uyarımı altında yapılan tepki spektrum analizleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Sıvılaşma senaryoları ise zemin desteğinin kaybını temsil etmek amacıyla zemini temsil eden yayların sıvılaşan bölgede modelden kaldırılması yoluyla modellenmiştir Boru hattı performansı, farklı hasar mekanizmalarını temsil eden kriterler kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu kapsamda maksimum ve minimum asal gerinimler, çekme , yerel burkulma ve eğilme–ovalleşme etkileşimi gibi hasar modlarının belirlenmesinde temel parametreler olarak benimsenmiştir. Sonlu eleman analizlerinden elde edilen sonuçlar, literatürde yer alan analitik ve ampirik hasar modelleri ile karşılaştırılarak yorumlanmış; böylece yaygın olarak kullanılan basitleştirilmiş yaklaşımların geçerliliği ve sınırlamaları incelenmiştir. Bu çalışmanın bulguları, gömülü boru hattı davranışının belirlenmesinde kalıcı zemin deformasyonlarının baskın rolünü ortaya koymaktadır. Ayrıca, boru cidarında oluşan gerinim taleplerinin geometrik parametrelere ve gömülme koşullarına yüksek derecede duyarlı olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar, gömülü çelik boru hatlarının sismik tasarımı ve performans değerlendirilmesinde gerinim tabanlı yaklaşımın önemini açık biçimde vurgulamaktadır.