Köprü bağlantı elemanlarının yorulma ömürlerinin belirlenmesi
Assesment on fatigue life of bridge connections
- Tez No: 1003214
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH ALEMDAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Çelik yapılar dünya genelinde olduğu gibi ülkemizde de sıklıkla tercih edilen yapı sistemlerinden biri haline gelmiştir. Montajının kolay olması, güvenilirliği, dayanım ve dayanıklılığının fazla olması, yapı estetiği bakımından tasarıma uygun imkanlar sunması çelik konstrüksiyonun gün geçtikçe daha fazla başvurulan bir yapım yöntemi olmasına olanak sağlamıştır. Çok sayıda avantajının olduğu ve bulunduğu bölgede önemli yapıların taşıyıcı sistemini oluşturan çelik yapı sistemlerinde her bir elemanın ve bu elemanlara ait bağlantılarının çok iyi analiz edilmesi gerekmektedir. Çelik malzemeden imal edilen köprüler, trafik hareketlerinden (arabalar, kamyonlar, trenler, vb.) kaynaklanan dinamik yüklere maruz kalan ve dolayısıyla değişken yüklemeler altında çalışan yapılardır. Çelik köprüler gibi önemli ve karmaşık yapılarda, yorulma etkilerinin genellikle yük taşıma kapasitesini ve mevcut kalan kullanım ömrünü sınırlayan önemli sorunlardan biri olduğu düşünülmektedir. Dünya genelinde her geçen gün artan popülasyon modern köprülerdeki trafik yoğunluğunu (örn. aks yükleri, hız ve frekans) artırdığı gerçeği xvi dikkate alındığında tekrarlı ve dinamik yüklere maruziyetin olduğu çelik yapılarda yorulmadan kaynaklı hasarlar oluşması kaçınılmaz hale gelmiştir. Bu çalışma kapsamında çelik köprülerde çekme yüklemesine maruz kalan kaynaklı bağlantı elemanlarında yorulma performansının değişen parametrelerden nasıl etkilendiği araştırılmak istenmiştir. Tez çalışmasında farklı kaynak uzunluğu, farklı kaynak kalınlığı, değişken profil kesiti ile profil ile plaka arasındaki uzunluğun (slot gap) artırılmasının yorulma ömrüne olan etkisini belirleyebilmek için bıçak plakalı birleşimlerin kaynaklı bağlantılarında birtakım testler gerçekleştirilmiştir. Bunun yanı sıra sıklıkla tercih edilen kapak plakalı birleşimlerde yorulma performansının değerlendirilebilmesi amacıyla çalışmalar da yapılmıştır. Çalışma süresince deneysel çalışma, sonlu elemanlar analizleri ve analitik çözümlemeler ile her bir numune için çekme kapasitesi ve yorulma ömrü belirlenmeye çalışılmıştır. Bu kapsamda 24 adet çekme ve 8 adet yorulma testi deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. Ardından ABAQUS sonlu elemanlar yazılımı ile analizleri tamamlanmıştır. Yönetmeliklerde yer alan hesaplamalar da dikkate alınarak sonuçlar karşılaştırılmıştır. Ayrıca yorulmadan kaynaklı meydana gelen çatlakların oluşması ve ilerlemesi süreci incelenmiştir. Bu çalışma ile değişken durumlara göre bıçak plakalı birleşimlerin yorulma altındaki davranışı ortaya konarak yorulma hasarlarını minimize edebilecek tasarım kriterleri sunulmaya çalışılacaktır.
Özet (Çeviri)
Steel structures have become one of the most commonly preferred structural systems both globally and in our country. The ease of assembly, high reliability, superior strength and durability, as well as the architectural flexibility they offer in terms of design, have made steel construction an increasingly popular construction method. Given its numerous advantages and its use in supporting key structures, every component and corresponding connection in steel structural systems must be thoroughly analyzed. Bridges constructed from steel are complex structures exposed to dynamic loads originating from traffic activity (such as cars, trucks, trains, etc.), and thus operate under variable loading conditions. In such critical and complex systems as steel bridges, fatigue is considered one of the most significant factors limiting load-bearing capacity and remaining service life. Taking into account the continuously growing global population and the resulting increase in traffic intensity on modern bridges (e.g., axle loads, speed, and frequency), it is inevitable that steel structures subjected to repetitive and dynamic loads will experience fatigue-induced damage. Within the scope of this study, the objective is to investigate how the fatigue performance of welded connection components, subjected to tensile loading in steel xviii bridges, is affected by various changing parameters. In the thesis, a series of tests were conducted on welded connections of knife plate connections to examine the effect of different weld lengths, weld thicknesses, varying cross-sectional profiles, and the increased gap distance between the profile and plate (slot gap) on fatigue life. Additionally, studies were carried out to evaluate the fatigue performance of cover plate connections, which are also frequently utilized in practice. Throughout the study, tensile capacity and fatigue life of each specimen were determined through experimental testing, finite element analysis, and analytical calculations. A total of 24 tensile tests and 8 fatigue tests were performed experimentally. The analyses were then conducted using the ABAQUS finite element software. The experimental and numerical results were compared in light of design code provisions. Furthermore, the initiation and propagation of fatigue-induced cracks were also investigated. This study aims to present fatigue behavior of knife plate connections under various conditions, ultimately proposing design criteria to minimize fatigue damage in steel bridge connections.
Benzer Tezler
- Determination of hanger tension force with vibration measurements
Askı halatı kuvvetinin titreşim ölçümleri ile belirlenmesi
MUSTAFA AKBULUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER TUĞRUL TURAN
- Advanced modeling of nonlinear bending behavior in functionally graded graphene nanoplatelet reinforced composite structures
Fonksiyonel dereceli grafen nanolevha takviyeli kompozit yapılarda doğrusal olmayan eğilme davranışının ileri düzeyde modellenmesi
İSMAİL ÖNDER KARTAL
Doktora
İngilizce
2026
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REHA ARTAN
- Development and cyclic testing of buckling restrained braces with post-tensioned carbon fiber composite cables
ARD-germeli karbon lifli kompozit kablolu burkulması önlenmiş çaprazların geliştirilmesi ve çevrimsel yükleme altında denenmesi
KURTULUŞ ATASEVER
Doktora
İngilizce
2020
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- Otomotivde yaygın kullanılan saplama bağlantı elemanlarının kaynaklanabilirliğinin altı sigma metodu ile optimizasyonu
Optimization of weldability of stud joining elements commonly used in automotive with six sigma methodology
UTKU CAN KUMRU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA DIŞPINAR
- Hafif raylı sistemlerde köprü ile balastsız üstyapı geçiş bölgelerinin irdelenmesi
Investigation of transition zones between bridge and balastless track for light rail transit systems
FAHRETTİN ERSİN ERBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜBEYDE ÖZTÜRK