Investigation of abutment stiffness under earthquake effect
Deprem etkisinde kenarayak rijitliğinin araştırılması
- Tez No: 143674
- Danışmanlar: PROF. DR. ÇETİN YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Etkileşim, sismik analiz, enerji atımı, tepki VI, Interaction, seismic analysis, energy dissipation, response iv
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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.
Özet (Çeviri)
In this study, contribution of abutment systems to total bridge response and the behaviour of a bridge structure during an earthquake is studied in detail and a method for the proper dynamic modelling of a bridge system for seismic analysis considering the soil-structure interaction and deck-abutment interaction is proposed. Recent investigations on bridge analysis and design have shown that, for most of the bridges setting the bridge free to move in the longitudinal direction results in excessively high overall longitudinal displacements which necessitate very stiff piers and pier footings and in many cases alters the economy in design as well as resulting in unexpected failure modes. Therefore it is necessary almost in all cases to limit the longitudinal iiidisplacement of a bridge by providing a gap at the abutment-deck interface that introduces a bilinear two-stage response to a bridge system and sets up a logical energy dissipation mechanism in case of a severe earthquake. For the bilinear two-stage response modelling of a bridge, two basic programs are proposed. PILESYS is a program used for the realistic determination of the stiffness of typical abutment systems (especially the ones in Turkey) as well as the determination of the pile reactions that may be necessary in pile design. STIFF is a program used for the determination of an equivalent stiffness in the two-stage response model based on the gap imposed nonlinearity at the abutment-deck interface. The method of analysis proposed with the programs PILESYS and STIFF gives the designer certain benefits : Controlling the behaviour of the bridge system at every stage of design; attaining a more economical design compared to fully free case; providing an efficient energy dissipation mechanism in case of an earthquake; and giving the efficiency of including gap imposed nonlinearity in a linear analysis program are the major ones. The proposed procedure and the programs are applied on more than 15 highway bridges and sound results are obtained, among which the representative two of them, one with pile footings and the other with spread footings, are presented in this study.
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
- Ardgermeli sürekli köprü tabliyelerinin yapısal davranışının incelenmesi
Investigation of the structural behavior of horizontally curved posttensioned continous bridges
ESRA NAMLI
- Geogrid-donatılı kum zemine oturan temellerin taşıma kapasitesi
Bearing copacity of footings on geogrid-reinforced sand
TEMEL YETİMOĞLU
- Investigation of fracture strenght of implant abutments and crowns fabricated using different materials
Farklı materyaller kullanılarak üretilen implant abutment ve üst yapıların kırılma dayanımının incelenmesi
DERYA SAĞIROĞLU
- Farklı implant-abutment bağlantı tasarımlarında oluşan streslerin ve hareket serbestliğinin; 3 boyutlu sonlu elemanlar stres analiz yöntemi ile incelenmesi
Investigation of effects of different implant-abutment connections on stress distribution and rotational freedom by 3 dimensional finite element analysis method
BERKİN ÖZTÜRK
