Betonarme köprülerin şekil değiştirme esaslı sismik tasarımında analiz yöntemlerinin karşılaştırılması
Comparison of analysis methods in deformation based seismic design of reinforced concrete bridges
Yazar: ERDEM ALTUNKAYNAK
Danışman: DOÇ. DR. SADIK CAN GİRGİN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Yapı zemin etkileşimi = Building ground interaction

Özet:
Bu çalışma kapsamında 4 açıklıklı bir demiryolu köprüsünün 2020 yılında yürürlüğe giren, Deprem Etkisi Altında Karayolu ve Demiryolu Köprü ve Viyadüklerinin Tasarımı İçin Esaslar yönetmeliğinde verilen 2 farklı yöntemle tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla tasarım esaslarında belirtilen Zaman Tanım Alanında Analiz ile Karma Yöntem karşılaştırılacaktır. Çalışma için seçilen köprünün Ankara-İzmir Yüksek Hızlı Tren Hattı'nın güzergahında, depremselliğin yüksek olduğu bir bölgede ve belirlenen geometrik özelliklerde olduğu varsayılmıştır. Hesaplarda Yapı Zemin Etkileşimi de dikkate alınacak şekilde zemin özellikleri belirlenmiştir. Zaman Tanım Alanında Analiz kullanılırken Köprü Kazık Zemin Etkileşimi C yöntemine göre zemin tepki analizleri gerçekleştirilmiştir. Burada P-Y yayları doğrusal olmayan ve sadece basınca çalışacak şekilde modelle eklenmiştir. T-Z yayları çekme ve basınca, Q-Z yayları ise sadece basınca çalıştırılarak doğrusal olmayan kuvvet deplasman grafikleri yardımıyla tasarım yapılmıştır. Karma yöntem kullanılırken ise Köprü Kazık Zemin Etkileşimi B yöntemine göre yapı zemin etkileşimi dikkate alınmıştır.
Bilgisayar teknolojisindeki gelişmeler ve betonarme elemanların davranışlarının daha iyi anlaşılması, taşıyıcı sistemlerin doğrusal ötesi davranışlarını daha kolay ve gerçekçi bir şekilde incelemeyi mümkün kılmakta, böylece elde edilen kapasite artışının dikkate alınmasını sağlamaktadır. Bu çalışma kapsamında SAP2000 programı kullanılarak analizler gerçekleştirilmiş ve tasarım esaslarında belirtilen bütün kriterler dikkate alınabilmiştir. Elde edilen analiz sonuçları birbirleriyle karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Within the scope of this study, a 4-span railway bridge is designed with 2 different methods given in the Principles for the Design of Highway and Railway Bridges and Viaducts Under Earthquake Effects regulation, which entered into force in 2020. For this purpose, Time History Analysis and the Mixed Method which is specified in the design principles will be compared. The bridge selected for the study was assumed to be located on the route of the Ankara-İzmir High-Speed Train Line, in a region with high seismicity and with the specified geometric properties. Soil properties are determined in such a way that Structure Soil Interaction was also taken into account in the calculations. When using time domain analysis, ground response analysis was performed according to the bridge pile soil interaction C method. P-Y springs have been added to the model to be non-linear and operate only in response to pressure. T-Z springs are operated in tension and compression and Q-Z springs are operated only in compression and designed with nonlinear force displacement graphs. While using the mixed method, soil structure interaction is taken into account according to the KKZE-B method.
Developments in computer technology and a better understanding of the behavior of reinforced concrete elements make it possible to study the nonlinear behavior of structural systems more easily and realistically, thus allowing the resulting capacity increase to be taken into account. Within the scope of this study, analyses were performed using the SAP2000 program and all criteria specified in the design principles were taken into account. The analysis results were compared with each other.