BASİT MESNETLİ TEK AÇIKLIKLI ÇELİK DEMİRYOLU KÖPRÜSÜNÜN DEPREM DAVRANIŞININ KIRILGANLIK EĞRİLERİ YARDIMI İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

Mehmet Fatih YİLMAZ; Barlas Ozden CAGLAYAN

BASİT MESNETLİ TEK AÇIKLIKLI ÇELİK DEMİRYOLU KÖPRÜSÜNÜN DEPREM DAVRANIŞININ KIRILGANLIK EĞRİLERİ YARDIMI İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

Mehmet Fatih YİLMAZ, Barlas Ozden CAGLAYAN

Öz

Kırılganlık analizi köprülerin deprem performanslarının belirlenmesinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Aktif deprem kuşağında yer alan ülkemizde demiryolu köprülerinin deprem performanslarının belirlenmesi olası deprem senaryoları için maddi ve can kayıplarının önlenmesi için büyük önem taşımaktadır. Ülkemizdeki demiryolu köprüleri incelendiği zaman genel olarak 19 uncu yüzyılın sonları ile 20 inci yüzyılın başlarında inşa edildiği görülmektedir. Demiryolu köprüleri arasında çelik, yığma ve betonarme köprülerin yer aldığı görülmektedir ve bu köprülerinin bir kısmı tarihi köprü niteliği taşımaktadır. Demiryolu köprülerinin uzun kullanım ömrünün olması ve köprülerin imal edildiği zamanın teknolojisi ile günümüz teknolojisi arasındaki gelişmeler göz önüne alındığı takdirde köprülerin deprem performanslarının belirlenmesi için ayrıntılı çalışmaların yapılması gerekliliği açıkça görülmektedir. Bu çalışmada Türkiye’de ki demiryolu hatlarında sıklıkla kullanılan basit mesnetli tek açıklıklı bir çelik demiryolu köprüsü ele alınmıştır. Köprünün doğrusal olmayan analizlerinin yapılabilmesi için A, B ve C zemin sınıflarında 30 farklı gerçek deprem kaydı seçilmiş ve bu deprem kayıtları en büyük yer ivmesi 0.1g ile 1.0g arasın da 10 farklı sarsıntı şiddeti değerine oranlanmış ve 300 farklı zaman tanım alanına analiz gerçekleştirilmiştir. Köprünün matematiksel modeli yaygın olarak kullanılan bir sonlu elemanlar programı yardımı ile imalat paftalarına uygun şekilde oluşturulmuştur. Kırılganlık eğrileri elde edilirken maksimum olasılık yaklaşımından faydalanılmış ve her bir köprü elemanı için dört farklı hasar sınıfına ait kırılganlık eğrileri elde edilmiş elde edilen sonuçlar ayrıntılı bir şekilde irdelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kırılganlık Analizi; Doğrusal olmayan analiz; Artımsal dinamik analiz; Köprü; Demiryolu Köprüleri

Tam Metin:

PDF

Referanslar

M. Shinozuka, M. Q. Freg, J. Lee, and T. Naganuma, “Statistical Analysis of Fragility Curves,” J. Eng. Mech., vol. 126, no. December, pp. 1224–1231, 2000.

K. R. Mackie and B. Stojadinovic, “Comparison of Incremental Dynamic, Cloud and Stripe Methods for computing Probabilistic Seismic Demand Models,” in Structural Congress 2005, 2005.

M. Dolsek, “Incremental dynamic analysis with consideration of modeling uncertainties,” Earthq. Eng. Struct. Dyn., vol. 38, no. 6, pp. 805–825, May 2009.

C. A. Cornell, F. Jalayer, R. O. Hamburger, and D. A. Foutch, “Probabilistic Basis for 2000 SAC Federal Emergency Management Agency Steel Moment Frame Guidelines,” J. Struct. Eng., vol. 128, no. 4, pp. 526–533, Apr. 2002.

M. Shinozuka, M. Q. Feng, H. K. Kim, and S. H. Kim, “Nonlinear static procedure for fragility curve development,” Journal of Engineering Mechanics-Asce, vol. 126, no. 12. pp. 1287–1295, 2000.

Y. Pan, a. K. Agrawal, M. Ghosn, and S. Alampalli, “Seismic Fragility of Multispan Simply Supported Steel Highway Bridges in New York State. I: Bridge Modeling, Parametric Analysis, and Retrofit Design,” J. Bridg. Eng., vol. 15, no. 5, pp. 448–461, Sep. 2010.

J. Mander, D. Kim, S. Chen, and G. Premus, “Response of steel bridge bearings to the reversed cyclic loading.,” 1996.

B. G. Nielson, “Analytical fragility curves for highway bridges in moderate seismic zones,” Environ. Eng., no. December, 2005.

J. W. Baker, “Efficient analytical fragility function fitting using dynamic structural analysis,” Earthq. Spectra, vol. 31, no. 1, pp. 579–599, 2015.

R. Chandramohan, T. Lin, J. W. Baker, and G. G. Deierlein, “Influence of Ground Motion Spectral Shape and Duration on Seismic Collapse Risk,” 10th Int. Conf. Urban Earthq. Eng., 2013.

B. G. Nielson, “Seismic Fragility Methodology for Highway Bridges,” Structures, pp. 105–112, 2006.

C. A. Cornell, F. Jalayer, R. O. Hamburger, and D. a. Foutch, “Probabilistic Basis for 200 SAC Federal Emergency Management Agency Steel Frame Guidelines,” J. Struct. Eng., vol. 128, pp. 526–533, 2002.

J. E. Padgett, B. G. Nielson, and R. DesRoches, “Selection of optimal intensity measures in probabilistic seismic demand models of highway bridge portfolios,” Earthq. Eng. Struct. Dyn., vol. 37, no. 5, pp. 711–725, Apr. 2008.

J. E. Padgett and R. DesRoches, “Methodology for the development of analytical fragility curves for retrofitted bridges,” Earthq. Eng. Struct. Dyn., vol. 37, no. 8, pp. 1157–1174, Jul. 2008.

M. Mohseni, “Dynamic Vulnerability Assessment of Highway and Railway Bridges,” Civ. Eng. Theses, Diss. Student Res., p. 131, 2012.

W. G. Byers, “Railroad Lifeline Damege in Earthquaked,” 13 th World Conference on Earthquake Engineering Vancouver, B.c., Canada. p. 324, 2004.

A. Çağlıyan and A. B. Yıldız, “TÜRKİYE ’ DE DEMİRYOLU GÜZERGÂHLARI JEOMORFOLOJİ İLİŞKİSİ ( Turkey Associ atıon o f Railway Routes-Geomorphology ),” MARMARA COĞRAFYA DERGİSİ, pp. 466–486, 2013.

K. R. Mackie and Nielson B.G., “Uncertainty Quantification in Analytical Bridge Fragility Curves,” TCLEE Lifeline Earthq. Eng. a Multihazard Environ., no. 407, pp. 1–12, 2009.

K. Mackie, J.-M. Wong, and B. Stojadinovic, “Integrated Probabilistic Performance-Based Evaluation of Benchmark Reinforced Concrete Bridges,” 2008.