Eşit merkez açıklığa sahip uzun açıklıklı asma ve eğik kablo askılı köprülerin dinamik davranışının karşılaştırılması
Comparison of dynamic responses of suspension and cable-stayed bridges having equal center span lenghts
Yazar: HÜSEYİN KARTAL
Danışman: PROF. DR. KURTULUŞ SOYLUK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada eşit merkez açıklığa sahip asma ve eğik kablo askılı köprülerin dinamik davranışının karşılaştırılması amaçlanmıştır. Öncelikle, günümüzde tasarlanan ve yerinde inşaa edilen eğik kablo askılı ve asma köprülerin merkez açıklıkları birbirinden farklı olduğundan, gerçekci bir karşılaştırmanın yapılabilmesi için merkez açıklıkları 1000m olan bir adet eğik kablo askılı köprü ile bir adet asma köprü tasarımı yapılmıştır. Tasarımı tamamlanan eğik kablo askılı ve asma köprülerin deprem yüklemesi altında dinamik davranışlarını incelemek için köprülere sert , orta sert ve yumuşak kaya olmak üzere üç ayrı zemin grubuna ait deprem kayıtları kullanılarak oluşturulan üniform yer hareketi ve mesnetlerinden farklı yer hareketi uygulanıp, yapı-zemin etkileşiminin dikkate alındığı ve ihmal edildiği durumlar için zaman–tanım alanında doğrusal olmayan analizler gerçekleştirilmiştir. Analizler neticesinde her iki köprü modeli için de köprü tabliyeleri, ana kuleleri ve kablolarında elde edilen yerdeğiştirmeler ve kesit tesirleri hesaplanmış, sonuçlar karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda, yapı-zemin etkileşiminin eğik kablo askılı ve asma köprülerin dinamik davranışı üzerinde önemli etkisinin olduğu ve köprü analizlerinde sadece üniform yer hareketi uygulanmasının yeterli olmadığı, her bir mesnete farklı yer hareketi uygulanarak da analizlerinin yapılması gerektiği görülmüştür. Bunun yanında, özellikle asma köprülerin mesnetlerinden uygulanan farklı yer hareketlerine karşı daha duyarlı olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study it is intended to compare the dynamic responses of suspension and cable-stayed bridges with equal center span lengths. Since almost all the contemporary cable-supported bridges (suspension and cable-stayed bridges) designed and built in-situ so far have generally different center span lengths, a suspension bridge and a cable-stayed bridge having 1000 m center spans are designed for the realistic comparison of the structural responses. After the design of suspension and cable-stayed bridges, uniform and multiple-support earthquake motions compatible with firm, medium and soft soil conditions are generated and applied to the bridges in order to determine their responses under the earthquake excitations. Nonlinear time history analyses of these bridges are also carried out by considering the soil-structure interaction effect. So, comparisons of the bridge responses are performed with respect to the multiple-support excitation and soil-structure interaction effect. The resulting displacements and internal member forces calculated at the bridge decks, towers and cables are then compared with each other. The results obtained from the study show that the soil-structure interaction effect as well as the multiple-support excitation have considerable effects on the dynamic responses of the cable-supported bridge models. Therefore, soil-structure interaction effect as well as the multiple-support excitation should be considered in the dynamic analyses of cable-supported bridges. Also, it is observed that the considered suspension bridge is more susceptible to multiple support excitations than the cable-stayed bridge model.