Boğaziçi köprüsü hareketlerinin izlenmesi, analizi ve modellenmesi
Monitoring, analysing and modelling of the Bosporus bridge movements
Yazar: ERCENK ATA
Danışman: PROF. DR. ÖMER AYDIN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geomatik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Asma köprüler = Suspension bridges ; Dalgacık analizi = Wavelet analysis ; GPS = Global Positioning System

Özet:
Asya ve Avrupa Kıtalarının karayoluyla birbirine bağlayan ve 1074 m ana açıklığı ile dünyanın sayılı asma köprülerinden biri olan Boğaziçi Köprüsü, İstanbul ulaşımında da çok önemli bir konumdadır. Tüm mühendislik yapılarında olduğu gibi asma bir köprü olan Boğaziçi Köprüsü' nün de sağlıklı bir şekilde çalışmasını devam ettirebilmesi ve uzun yıllar hizmet verebilmesi için gerekli kontrollerin yapılması gerekir. Bu ise köprü hareketleri ve dış yüklerin sürekli izlenmesi ile gerçekleştirilebilir. Hareketlerin sürekli ölçü yapan sistemlerle belirlenmesinde GPS oldukça etkili bir araçtır. 10 Hz' lik örnekleme frekansını destekleyen donanımları ile uzun süre ölçü toplayabilen bu sistem sayesinde köprü hareketlerinin anlık olarak izlenmesi de mümkün olmaktadır.Boğaziçi Köprüsü hareketlerinin belirlenebilmesi için köprü kuleleri ile tabliye orta noktasında seçilen 3 obje noktasında bir haftalık RTK-GPS ölçüsü yapılmıştır. Kulelerde örnekleme frekansı 1 Hz, tabliyede ise 10 Hz seçilmiştir. Ayrıca ölçü tarihlerindeki köprüden geçen araç sayısı, rüzgar hızı ve yönü ile sıcaklık bilgileri de toplanmıştır.Toplanan veriler nokta konumlarına ait X, Y, Z değerleridir. Bu veriler analizlerde ve yorumlamalarda kolaylık sağlaması için köprü koordinat sistemine dönüştürülerek kullanılmıştır.Kule ve tabliyeye ait hareketlerle dış yükler arasındaki korelasyonlar incelenip Fourier analizi ile frekansları ve periyotları belirlenmiştir. Frekanslar ayrıca Dalgacık (Wavelet) analizi ile de belirlenmiş ve karşılaştırılmıştır. Bundan sonra wavelet analizi ile veriler bileşenlerine ayrılmış ve elde edilen bileşenler kullanılarak köprü kule hareketleri dış yüklere bağlı olarak modellenmeye çalışılmıştır.

Abstract:
Bosporus Bridge with a 1074 m main span is one of major suspension bridges of the world, combining Asia and Europe continents by a highway. As in all engineering structures Bosporus Bridge has to have a regular health monitoring in order to service in a reliable way. This can be realized by monitoring the bridge movements and external loads. GPS is a quite useful device which is convenient for continuous surveys. With 10 Hz supporting sampling frequency hardware collecting data without time restriction is possible.In order to determine the Bosporus Bridge movements? three object points are chosen for measuring RTK-GPS weekly on bridge towers and deck. The sampling frequency is chosen 1Hz on the bridge towers and 10 Hz on the deck.Also on the date of measurements, the number of vehicles, wind velocity and wind direction and temperature data are gathered.All these gathered data are X, Y, Z. The data obtained from the object points are transformed to bridge coordinate system in order to interpret the movements.The correlations between the movements of bridge and external loads are examined; their periods and frequencies are determined by Fourier analysis. Also frequencies are determined and compared with Wavelet analysis. Later the data collected are decomposed into approximation and detail components by Wavelet analysis and modeled regarding the bridge tower movements bound to external loads.