Yapay arı koloni algoritması kullanılarak betonarme istinat duvarlarının optimum maliyet tasarımını etkileyen parametrelerin incelenmesi

Abstract

Uygulamada yaygın kullanım alanı bulunan betonarme istinat duvarlarının analiz ve tasarımı, geoteknik mühendisliği ve yapı mühendisliğinin önemli problemlerindendir. Betonarme istinat duvarlarının stabilitesi değerlendirilirken, iç ve dış stabiliteye dayalı çok sayıda göçme modunun birlikte düşünülmesi gerekmektedir. Minimum maliyetli betonarme istinat duvarı tasarımı; dolgu özellikleri, temel zemini özellikleri ve duvar özellikleri gibi çok sayıda parametreden etkilenmektedir. Bu çalışmada, sağlam temel zeminine oturan istinat duvarlarının maliyeti üzerinde farklı dolgu içsel sürtünme açıları, sürşarj yükleri, duvar yükseklikleri ve duvarın ön kısmında oluşacak pasif dirençlerin etkilerinin ayrı ayrı ele alındığı toplam 500 optimizasyon problemi tanımlanmıştır. Bu problemlerin çözümü için, yapay arı koloni (ABC) algoritması kullanılarak minimum maliyetli istinat duvarı tasarımları elde edilmiştir. Çalışma sonucunda, her bir metrelik duvar yüksekliği artışının duvar maliyetini %31 ile %46 arasında arttırdığı tespit edilmiştir. Her 10 kPa’lık sürşarj yükü artışı maliyeti ortalama %12.7 arttırırken, dolgunun içsel sürtünme açısındaki artış duvar maliyetini %13.4 ile %18.9 arasında azaltmaktadır. Ayrıca, çalışma sonucunda, sağlam temel zemini koşullarındaki betonarme istinat duvarlarında, duvar önündeki pasif direncin duvar maliyeti üzerinde etkisinin olmadığı anlaşılmıştır.