Altyapı özelliklerinin demiryolu üstyapısının performansına etkisi
Effect of properties of infrastructures on the performance of the railway superstructure
Yazar: MEHMET ÇAĞRI BAYRAK
Danışman: PROF. DR. MESUT TIĞDEMİR ; PROF. DR. MUSTAFA KARAŞAHİN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Sunulan tez çalışmasında, Ülkemizde önemi gün geçtikçe artan demiryolları için performans analizi yapılmıştır. Bu amaçla, İstanbul-Edirne demiryolu hattının Çatalca bölgesinde yürütülen yenileme çalışmaları incelenmiştir. Mevcut demiryolunun durumu belirlenmiş ve yenileme çalışmaları sonrasındaki en iyi durum tespit edilmiştir.
Mevcut demiryolundaki kusurlar gözlem ve zemin penetrasyon radarı ölçümü yapılarak belirlenmiştir. Yenileme çalışmaları sırasında taban zemininden itibaren demiryolunu oluşturan altyapı tabakaları incelenmiştir. Demiryolunun her bir katmanına hafif düşen ağırlık (LWD) deneyi uygulanmıştır. Taban zemini üzerinde uygulanan dinamik konik penetrometre deneyi ile hafif düşen ağırlık deneyinin doğrulaması yapılmıştır. Laboratuvarda malzemelerin mekanik ve indeks özellikleri deneysel olarak belirlenmiştir. Statik ve dinamik üç eksenli deneyleri ile sonlu elemanlar analizlerinde kullanılan parametreler belirlenmiştir. Elde edilen parametreler kullanılarak Midas GTSD NX sonlu elemanlar programında yenilenen demiryolu değerlendirilmiştir. Analizler öncesinde sonlu elemanlar ağının ideal boyutlarını belirlemek için optimizasyon çalışması yapılmıştır. Programın doğru sonuca ulaştığını göstermek için saha ölçümlerine dayalı doğrulama analizi yapılmıştır. Doğrulama analizinin ölçüm sonuçları ile tam uyumlu olduğu belirlendikten sonra incelenen demiryolu hattının analizleri yapılmıştır. Taban zemini ve balast tabakası elastisite modüllerinin farklı değerleri kullanılarak parametrik performans analizleri tamamlanmıştır. Elde edilen sonuçlar ile yenilenen demiryolunun en iyi durumdaki performansı belirlenmiştir.

Abstract:
In the present thesis study, performance analysis was performed for railways which are gaining increasingly importance in our Country. For this purpose, the renovation studies which are carried out in the Çatalca region of the Istanbul-Edirne railway line were examined. The condition of the existing railway was determined and the best situation after the renovation studies was investigated.
Defects in the existing railway were detected with the observation and measurement performed for ground penetration radar. During the renovation studies, the infrastructure layers which form the railway from the floor base were examined. Each layer of the railway has been subjected to a Light Weight Deflectometer test. The results of LWD test was validated through the dynamic cone penetrometer test performed on the floor surface. The mechanical and index properties of the materials was determined experimentally in the laboratory. The parameters used in finite element analyses were found from the static and dynamic triaxial experiments. Using the obtained parameters, performance analyzes were performed on Midas GTSD NX finite element program. Prior to the analysis, an optimization study was done to determine the ideal mesh size for finite element program. The obtained results were validated through the comparisons done with the results of field measurements. Analysis of the railway line was done after the verification analysis was found to be in good agreement with the field measurement results. Parametric performance analyzes were completed using three different parameters for the base layer and the ballast layer. The performance of the renovated railway in the best condition was determined with the obtained results.