Deprem etkisinde kenarayak rijitliğinin araştırılması


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2003

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Uzay Çağdaş Buyurgan

Danışman: ÇETİN YILMAZ

Özet:

Bu çalışmada, kenarayak sistemlerinin köprü davranışına etkisi ve köprü yapılarının deprem etkisindeki davranışı detaylı olarak incelenmiş ve köprülerin zemin-yapı ve gövde-kenarayak etkileşimininde deprem analizi için uygun bir dinamik modelleme metodu önerilmiştir. Köprü analizi konusunda şu ana kadar yapılmış olan incelemeler, hemen hemen tüm köprülerde köprünün yatay yönde serbest bırakılmasının aşırı yatay deplasmanlara yol açarak çok rijit orta ayak ve orta ayak temelleri gerektirdiğini, ve çoğu durumda tasarımdaki ekonomiyi bozduğu ve beklenmedik çökme modlarına yol açtığını ortaya çıkarmıştır. Bu nedenle her halde, gövde-kenarayak bağlantısında iki aşamalı bir tepki modelioluşturarak, güçlü depremlerde bir enerji atımı mekanizması geliştirmek üzere bırakılacak bir boşlukla yatay deplasmanın sınırlanması gerekmektedir. Köprünün iki aşamalı tepki modelinin oluşturulması için iki program önerilmiştir. PILESYS, tipik kenarayak sistemlerinde (özellikle Türkiye'deki köprüler için) rijitligin gerçekçi şekilde belirlenmesinde ve kazık tasarımında gerekli olan kazık reaksiyonlarının bulunmasında kullanılabilecek bir programdır. Diğer taraftan STIFF, gövde-kenarayak birleşimindeki boşluğun oluşturacağı lineer olmayan etkiyi içeren iki aşamalı tepki modelinde eşdeğer rijitligin belirlenmesini sağlayan bir programdır. PILESYS ve STIFF programlarıyla önerilen analiz metodu tasarımcıya çeşitli yararlar sağlamaktadır : Tasarımın her aşamasında köprü davranışının kontrolü; yatay yönde serbest tasarıma kıyasla daha ekonomik bir tasarım elde edilmesi; deprem halinde etkili bir enerji atımı mekanizmasının oluşturulması; ve boşluktan kaynaklanan lineer olmayan etkinin lineer bir analiz programında dikkate alınabilir hale gelmesi, başlıca yararlardır. Önerilen metod ve programlar 15'ten fazla köprüde uygulanmış ve tutarlı sonuçlar elde edilmiş olup, bu örneklerden biri kazıklı diğeri yüzey temelli olan ikisi bu çalışmada sunulmuştur. Anahtar Kelimeler : Etkileşim, sismik analiz, enerji atımı, tepki VI