Bir demiryolu çelik köprüsünün mevcut durumunun hasarsız yöntemlerle belirlenmesi ve yapı sağlığının izlenmesi
Identification of the existing condition of a railroad steel bridge with non-destructive methods and structural health monitoring
Yazar: DORUK YORMAZ
Danışman: PROF. DR. SERAP KAHRAMAN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Yapı üzerindeki sensörler aracılığıyla toplanan dinamik verilerin, farklı yöntemlerle işlenmesi suretiyle yapılan titreşim tabanlı yapı sağlığı izleme (YSİ) çalışmaları, tahribatsız olması nedeniyle özellikle hizmet vermekte bulunan yapılarda cazip niteliktedir. 

	Tezin temel amacı, sonlu eleman modeli güncellenmesi tabanlı YSİ yönteminin Uşak ili sınırları içerisindeki Türkiye Cumhuriyeti Devlet Demiryolları (TCDD) tarafından işletilmekte olan; yüz yılı aşkın süredir hizmet altındaki Basmane–Dumlupınar güzergâhındaki 199+325 çelik kafes demiryolu köprüsüne uygulanmasıdır. Böylece, hâlen düzenli olarak yapılmakta olan köprü kontrollerinin sayısallaşabilir/modellenebilir yöntemlerle iyileştirilmesi; olası gizli hasarların belirlenmesi, yapının hasar görebilirliği konusundaki mevcut belirsizliğin azaltılması hedeflenmiştir.

	Bu çalışma kapsamında, farklı mevsim şartlarını kapsayan üç farklı sıcaklık durumunda köprü üzerinden ortamsal titreşim verisi toplanmış ve köprünün modal parametreleri tahmin edilmiştir. Oluşturulan sonlu eleman modeli köprüden toplanan dinamik veri doğrultusunda güncellenmiştir. Köprüye ait 17 mod bulunmuş olup, sıcaklık verisinin köprünün modal parametreleri üzerinde etkisinin sınırlı olduğu gözlenmiştir. Ayrıca elde edilen bilgiler doğrultusunda gelecekte oluşabilecek bir doğa olayı sonrasında kıyaslama amacı ile kullanılacak köprünün modal parametrelerine ilişkin bir veri tabanına sahip olunmuştur.

Abstract:
Vibration-based structural health monitoring (SHM) methods extracts structural features by using dynamic data obtained in-situ tests, and reveals state of health of the monitored structure. Since they are nondestructive methods, they are very convenient and attractive to use for structures under service.

	The main purpose of the proposed project is to apply finite element model updating based structural health monitoring technique to the 199+325 railroad steel truss bridge on the route of Basmane-Dumlupinar which is under service for more than a century. Application of this technique will fill up the critical gaps of visual inspection techniques and improve the periodic bridge controls in terms of determining hidden damages.  

	In this study ambient vibration data were collected for three different seasonal conditons and modal parameter of the bridge were identified. Finite element model of the bridge was updated considering the dynamic data of the bridge. 17 bridge modes were identified and the modal properties of the bridge can be considered temperature-invariant due to the small variations in frequency estimations. In addition a modal parameter database related to the bridge were constituted to be used a benchmark model for comparison purposes in case of future possible natural events.