Prekast kirişli köprülerin zaman-tanım alanında doğrusal olmayan yöntemle deprem performansının belirlenmesi ve güçlendirilmesi
Seismic performance evaluation and retrofitting of precast beam bridges using nonlinear time-history analysis
- Tez No: 1019358
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BARIŞ GÜNEŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Ulaşım sistemleri, ekonomik ve sosyal hayatın sürdürülebilirliği açısından büyük önem taşımaktadır. Bu sistemlerin önemli yapı elemanlarından biri olan köprüler, farklı bölgeler arasında bağlantı sağlayarak ulaşım ağının sürekliliğini mümkün kılmaktadır. Köprülerin yalnızca günlük kullanım koşullarında değil, aynı zamanda deprem gibi olağanüstü durumlarda da güvenli bir şekilde hizmet verebilmesi gerekmektedir. Türkiye'de köprülerin deprem etkileri altındaki tasarım ve değerlendirme esasları, 2020 yılında yayımlanan ve 2021 yılında yürürlüğe giren“Deprem Etkisi Altında Karayolu ve Demiryolu Köprü ve Viyadükleri Tasarımı İçin Esaslar (TKDY-2020)”yönetmeliği ile belirlenmiştir. Yönetmeliğin yeni olması ve ileri düzey analiz yöntemleri içermesi sebebiyle, uygulamada örnek çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez çalışmasında, öngermeli prekast kirişli üst yapı sistemine sahip mevcut bir araç üst geçit köprüsü ele alınmış ve TKDY-2020 esaslarına göre deprem performansı değerlendirilmiştir. Köprü önem sınıfı KÖS=1 olarak seçilmiş olup, yönetmelikte belirtilen en ileri yöntemlerden biri olan Yöntem 2.3 kapsamında zaman-tanım alanında doğrusal olmayan analizler gerçekleştirilmiştir. Çalışmada performans değerlendirmesi iki aşamada yürütülmüştür. I. aşamada DD-2a deprem düzeyi için“Sınırlı Hasar”performans hedefi, II. aşamada ise DD-1 deprem düzeyi için“Kontrollü Hasar”performans hedefi dikkate alınmıştır. Analiz sürecinin ilk bölümünde köprüye ait statik yükler (ölü yük ve hareketli yükler) modele uygulanarak ön yükleme yapılmıştır. Ardından köprünün bulunduğu konum ve zemin sınıfına bağlı deprem parametreleri belirlenmiş, yedi adet deprem kaydı seçilerek SeismoMatch programı yardımıyla yönetmelik spektrumlarına uygun şekilde ölçeklendirilmiştir. Sayısal analizler Midas Gen yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiş ve analiz modelinde doğrusal olmayan davranış ve malzeme özellikleri tanımlanmıştır. Yönetmelik hükümleri doğrultusunda kesit hücresi (lif) modeli esas alınarak yayılı plastik mafsallar tanımlanmış ve taşıyıcı sistemin deprem davranışı gerçeğe yakın şekilde modellenmiştir. Çalışma sonucunda, köprünün belirlenen deprem düzeyleri altındaki davranışı doğrusal olmayan zaman tanım alanı analizleri kullanılarak incelenmiş, eleman bazlı hasar durumları değerlendirilmiş ve gerekli görülen bölgeler için uygulanabilecek güçlendirme yöntemlerine yönelik çıkarımlar yapılmıştır. Analizlerde; üstyapı–altyapı etkileşimi, elastomer mesnet davranışları, deprem takozları, çarpışma etkileri ve zemin–kazık etkileşimi doğrusal olmayan davranış dikkate alınarak bütüncül şekilde modellenmiştir. Bu çalışma ile TKDY-2020 yönetmeliğinin mevcut bir prekast kirişli köprü üzerinde uygulanmasına yönelik kapsamlı bir örnek sunulmuş ve yönetmeliğin uygulamadaki etkinliğine ilişkin değerlendirmeler ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
Transportation systems play a vital role in the sustainability of economic and social life. Bridges, as one of the most important structural elements of these systems, ensure the continuity of transportation networks by providing connections between different regions. Therefore, bridges are required to operate safely not only under daily service conditions but also under extraordinary events such as earthquakes. In Türkiye, the principles for the seismic design and evaluation of bridges are defined by the regulation titled“Specifications for Design of Highway and Railway Bridges and Viaducts Under Seismic Effects (TBDS, 2020)”, which was published in 2020 and came into force in 2021. Since the regulation is relatively new and introduces advanced analysis procedures, the need for practical example studies has increased. In this thesis, an existing highway overpass bridge with a prestressed precast girder superstructure system was investigated, and its seismic performance was evaluated in accordance with the provisions of TBDS (2020). The bridge was classified as Bridge Importance Class (BIC=1), and nonlinear time-history analyses were performed within the scope of Method 2.3, which is one of the most advanced analysis approaches defined in the regulation. The seismic performance assessment was carried out in two stages. In Stage I, the“Limited Damage”performance level under the DD-2a earthquake level was considered, while in Stage II, the“Controlled Damage”performance level under the DD-1 earthquake level was taken into account. In the first phase of the analysis, static loads acting on the bridge (dead loads and live loads) were applied to the model as initial loading conditions. Subsequently, seismic parameters based on the bridge location and soil classification were determined, and seven real earthquake records were selected and scaled to be compatible with the design spectra using the SeismoMatch software. Numerical analyses were conducted using Midas Gen, and both linear and nonlinear material and structural properties were defined in the analytical model. In accordance with the regulation, distributed plastic hinges were assigned to critical members based on the fiber section model, enabling a more realistic representation of the nonlinear seismic response of the bridge system. As a result of the study, the behavior of the bridge under the specified earthquake levels was investigated by using nonlinear time-history analyses, element-based damage states were evaluated, and conclusions were drawn regarding possible strengthening methods for the deficient structural components. In the analyses, superstructure–substructure interaction, elastomeric bearing behavior, seismic restrainers, pounding effects, and soil–pile interaction were modeled comprehensively by considering nonlinear behavior. This thesis presents a comprehensive example of the application of TKDY-2020 to an existing precast girder bridge and provides evaluations regarding the practical effectiveness and applicability of the regulation.
Benzer Tezler
- Mevcut bir prekast öngerme kirişli köprünün yapım aşamaları dikkate alınarak zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yöntemiyle performansının belirlenmesi
Determining the performance of an existing precast prestressed girder bridge by nonlinear analysis method in the time domain considering the construction stages
OSMAN SARIGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiGümüşhane Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM ÇAVDAR
- Effects of vertical excitation on seismic performance of highway bridges and hold-down device requirements
Düşey deprem hareketinin kara yolu köprülerinin deprem performansı üzerindeki etkileri ve düşey kilitleme aygıtı gereksinimi
KEMAL ARMAN DOMANİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALP CANER
- Önyapım betonarme panel elemanlı konutlardaki yapı elemanlarının“yaşam sağlığı”amacı açısından fayda-değeri analizine göre irdelenmesi
Başlık çevirisi yok
SERPİL SÜLDÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
MimarlıkDokuz Eylül ÜniversitesiYapı Bilgisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖKSEL SEZER
- Use of precast and prestressed hollow core slabs in construction industry
Başlık çevirisi yok
Y. ZAHİT GÜNDOĞDU