Mevcut bir köprünün deprem performansının belirlenmesi
Seismic evaluation of an existing bridge
Yazar: KAŞİF HAKAN ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. METİN AYDOĞAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Deprem analizi = Earthquake analysis ; Doğrusal analiz = Linear analysis ; Doğrusal olmayan analiz = Nonlinear analysis ; Köprüler = Bridges ; Performans analizi = Performance analysis

Özet:
Bu çalışmada İstanbul'da, Levent ? 4.Levent istikametinde bulunan tek yönlü Büyükdere Yükseltilmiş Karayolu?I köprüsünün deprem performansı değerlendirilmiştir.Köprünün taşıyıcı ve taşıyıcı olmayan elemanları hakkında açıklamalar yapıldıktan sonra, yapının matematiksel modeli kurulmuş ve sonlu elemanlar yöntemini kullanan bir paket program ile doğrusal ve doğrusal olmayan analizi yapılmıştır.Köprünün ilk olarak yaklaşık periyot hesabı yapılmıştır. Buradan elde edilen sonuçlar ile kurulacak olan bilgisayar modeli hakkında fikir edinilmiştir.Köprünün performansının belirlenmesinde doğrusal elastik hesap ile başlanmıştır. Doğrusal elastik yöntemde yapının, dönüş periyodu 475 yıl, yani aşılma olasılığı 50 yılda %10, olan deprem altında kuvvet kontrollü analizi yapılmıştır. Bu analizlerde çok modlu spektral analiz yöntemi seçilmiştir. Elde edilen sonuçlar karşılaştırılmak üzere tablolaştırılmıştır.Aynı köprünün doğrusal olmayan yöntemle şekil değiştirme kontrollü analizi yapılmıştır. Bu aşamada statik itme analizi ve doğrusal olmayan zaman tanım alanında hesap yolu izlenmiştir. Hesaplarda bu köprü için üretilmiş olan deprem spektrumları ve deprem kayıtları kullanılmıştır. Performans değerlendirmesinde deprem esnasında plastik mafsallarda oluşan şekil değiştirmeler 50 yılda %50 aşılma olasılıklı deprem etkisi altında minimum hasar performans düzeyi ve 50 yılda %2 aşılma olasılıklı deprem etkisi altında kontrollü hasar performans düzeyine karşı gelen şekil değiştirmeler ile karşılaştırılmıştır.Doğrusal elastik hesap ve doğrusal olmayan hesap sonuçları karşılaştırılarak mevcut köprü için performansa dayalı bir değerlendirme yapılmıştır.

Abstract:
In this study, the seismic performance of Büyükdere Flyover ? I, which is located in İstanbul Levent ? 4.Levent route, is evaluated.After the description of structural and non-structural members, 3D mathematical model of existing viaduct is modeled and analyzed with linear and non-linear methods by using the finite element analysis program.Firstly, the period of bridge is approximately calculated. This calculation gives an idea about the bridge modeling.The linear elastic analysis is used in performance evaluation of bridge firstly. In this method, strength based assessment is used having probability of occurrence 10% in 50 years or having a return period of 475 years. In this analysis, multimodal spectral analysis is used. The obtained results are tabulated for comparing.Same viaduct is evaluated by deformation based ? nonlinear methods. At this phase; `Pushover and Non-Linear Time History Analysis are used. In calculations, specific simulated earthquake spectrums and records are used for that bridge. For evaluating the performance of bridge, the plastic hinge strains compared with the earthquake probability of occurrence 50% in 50 years for minimum damage performance level and under the the earthquake probability of occurrence 2% in 50 years for controlled damage performance level.A detailed performance based evaluation of an existing brigde clarified by comparing the results of the linear and non-linear analysis.