Application of the capacity spectrum method in bridge structures
Kapasite spektrumu metodunun köprü yapılarına uygulanması
- Tez No: 119372
- Danışmanlar: PROF. DR. POLAT GÜLKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kapasite spektrumu analizi, Performans tabanlı tasarım, Elastik ötesi statik (itme) analizi, Elastik ötesi dinamik analiz, Fay deplasmanı vı, Capacity Spectrum Method, Performance-based design, Nonlinear static analysis (pushover analysis), Nonlinear time history analysis, Bridge, Viaduct, Fault displacement IV
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 142
Özet
oz KAPASİTE SPEKTRUMU METODUNUN KÖPRÜ YAPILARINA UYGULANMASI Otamış,Erfıan Yüksek Lisans, İnşaat Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Polat Gülkan Mayıs 2002, 123 sayfa Yakın zamanda dünya çapında meydana gelen depremler sonucu görülen çok sayıda yıkım ve hasar nedeniyle, betonarme köprülerin deprem performansını arttırabilmek için son yıllarda önemli araştırmalar yürütülmüştür. Dikkatler, davranışı konrol altoda tutma amaçlı yaklaşımları tasarlama, değerlendirme ve onarım yöntemleri üzerine odaklanmıştır. Son zamanlarda kapasite spektrumu hesabı olarak anılan ve temelde betonarme yapıların onarımı ve deprem değerlendirmesinde kullanılmak amacıyla geliştirilmiş elastik ötesi hesaba artan bir ilgi gösterilmektedir. Ancak köprülerin performans tabanlı deprem değerlendirilmesi konusunda da benzer kavramlar ve yöntemler kullanılabilir. Bu çalışma kapasite spektrumu analizi (KSA) yönteminin, incelemeye konu teşkil eden, ve 12 Kasım 1999 Düzce depreminde büyük hasar gören TEM otoyolu Bolu Dağı Projesi' nin bir parçası olan Bolu Viyadüğüne, uygulanabilirliğiniaraştırmaktadır. Yapıda gözle görülür hasar, genelde, enerji sönümleyici aygıtların, kayar mesnetlerin kötü çalışmasının, üstyapı kirişlerinin mesnetlerime blokları üzerinde hareket etmesine sebep olması ile oluşmuştur. Köprünün hasan, SAP2000 programı yardımıyla hazırlanan bir modelde karakteristik yapı parçalarının kapasitelerini tahmin ederek değerlendirilmiştir. Köprünün eksen doğrultusu boyunca deprem hareketi verilerinin uzaysal değişkenliğini göz önünde bulundurmadan, köprü enine ekseni yönünde çözümlenmek üzere basitleştirilmiş bir tekil-çerçeve model, kapasite spektrumu analizinde ve statik itme analizinde kullanılmak üzere hazırlanmıştır. Çerçevenin kapasitesi özgün tasarım spektrumunun ve kaydedilmiş depremin istemleriyle kıyaslanmaktadır. Aynı model daha sonra, deprem hasarına açık yapı bileşenlerinin deplasman kapasitelerini belirlemek ve bunları kapasite spektrumu metodunun sonuçlarıyla kıyaslamak üzere elastik ötesi dinamik analizinde kullanılmıştır. Sonuçlar, elastik ötesi dinamik analizle karşılaştırıldığında kapasite spektrumu metodunun çözümlenen tekil çerçeve viyadük parçasının deplasman ve kuvvet istemini tatmin edici oranda öngördüğünü göstermektedir. Kayar mesnet elemanlarının kapasitelerinin deprem salınımı altında aşıldığı görülmüştür. Geriye dönüp bakıldığında, köprü doğrultusunu kesen Kuzey Anadolu Fayı parçasının kaymasının sebep olduğu deplasmanlar yerine üstyapı kuvvetlerini kullanmakla tasarımcılar ciddi bir hataya düşmüşlerdir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT APPLICATION OF THE CAPACITY SPECTRUM METHOD IN BRIDGE STRUCTURES Otamış,Erhan M.Sc., Department of Civil Engineering Supervisor: Prof. Dr. Polat Gülkan May 2002, 123 pages Significant research has been conducted in recent years to improve seismic performance of reinforced concrete bridges, in response to the damage or collapse of a large number in recent earthquakes occuring worldwide. Some attention has focused on methods used for design, evaluation and retrofit approaches for controlling response. Recently, there has been an increasing interest in the simplified nonlinear analysis method referred to as Capacity Spectrum Method which is basically suited to the seismic evaluation and retrofit of concrete buildings. However, similar concepts and procedures can be applied for the performance- based seismic evaluation of bridges. This study evaluates the applicability of the Capacity Spectrum Method (CSM) to a case study bridge referred to as the Bolu Viaduct, a part of the TEM Bolu Mountain Project, which sustained unusually severe damage during the 12 inNovember 1999 Düzce Earthquake. The visible damage included the malfunctioning of the energy dissipating devices and the sliding bearings which caused the superstructure girders to translate on their pier tables, narrowly avoiding total collapse. The damage assessment of the bridge is performed by estimating the capacities of the invidual characteristic structural components to be used within a finite element model prepared in SAP2000. Regarding the spatial variability of the input motion along the length of the bridge, a simplified single-bent model is prepared to be analyzed mainly in transverse direction with which the nonlinear static analysis (pushover analysis) and the CSM is utilized. The capacity of the frame is compared with the original design spectrum and the recorded earthquake demand. The same model is then used to perform a nonlinear time history analysis to assess the displacement capacities of the vulnerable structural components and to compare with the results of the CSM. Results illustrated that the capacity spectrum method satisfactorily estimated displacement and force demand of the analyzed single-bent viaduct model components in comparison with the results of the nonlinear time history analysis. It was found out that the capacities of the sliding bearing elements were exceeded under the earthquake excitation. In retrospect, it appears that by accommodating superstructure forces rather than displacements caused by slip of the segment of the North Anatolian Fault that traverses the bridge alignment, the designers erred in a serious way.
Benzer Tezler
- Karayolu köprülerinin sismik boyutlandırılmasıyla ilgili bazı yönetmeliklerin incelenmesi, karşılaştırılması ve uygulamalar
Investigations and comparisons on some rugulations for seismic design of highway bridges and applications
ŞÜKRÜ EROL
- İtme sürme yöntemi ile köprü tasarımı
Incrementally launched bridge design
ALPER NAYCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUTLU DARILMAZ
- Flor sübstitüe ftalosiyaninler ve biyolojik özelliklerinin incelenmesi
Fluorine substituted phthalocyanines and investigation of their biological properties
BAŞAK SEZGİ BİLEN
- Yüksek darbe gerilimleri altında gazlarda kısmi boşalma akımlarının zaman-frekans analizi
Time-frequency analysis of partial discharge currents in gases under lightning impulse voltages
KEMAL ARIKAN
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRAN EMEL ÖNAL