Öngerilme betonarme plak köprülerin yapay sinir ağları ile hesabı
Calculation of prestressed concrete slab bridges with artificial neural networks
- Tez No: 152079
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. YAŞAR UĞUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
Ill ONGERILMELI BETONARME PLAK KÖPRÜLERİN YAPAY SİNİR AĞLARI İLE HESABI ÖZET Yüksek lisans tezi olarak sunulan bu çalışmada; tek açıklıklı, basit mesnetli, öngerilmeli betondan dolu gövdeli plak köprü döşemelerinin SAP2000 programı ile analizi ve analiz sonucu elde edilen iç kuvvetlerin Yapay Sinir Ağlan (YSA) ile de elde edilmesi gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla; toplum üzerinde büyük etkisi olan ve önemli uygarlık yapılan arasında yer alan köprülerin tanımlanması ve sınıflandınlması yapılmıştır. Bu çalışma kapsamında incelenen; kısa açıklıklarda ve kent içi ulaşımda yaygın olarak tercih edilen dolu gövdeli plak köprüler hakkında ayrıntılı bilgiler verilerek köprü üzerine gelen taşıt hareketli yükleri ve bu hareketli yüklerden kaynaklanan dinamik etkiler ilgili teknik şartnameler çerçevesinde incelenmiştir. Bir köprü mühendisinin her şeyden önce köprü üzerine etki eden ve nitelikleri ve uygulamşlan bakımından binalara etki eden hareketli yüklerden farklı olan taşıt hareketli yükleri hakkında bilgi sahibi olması gerekmektedir. Çünkü hareketli yük dağılımın bu farklı özellikleri köprü döşemelerinin analizinin temel prensibini oluşturmaktadır. Köprüler, toplumun kullanması için yapılmış olsalar da kullanımları devletin yasalanyla düzenlenmiştir. Bu amaçla ilgili Amerikan AASHTO Şartnamesi ve ülkemizde kullanılmakta olan TCK Köprüler Fenni Şartnameleri hakkında aynntılı bilgiler verilmiş ve bu şartnamelerde yer alan taşıt hareketli yük sistemlerinin benzer farklı yönleri ortaya konulmuştur. Çünkü üst yapımn yükler altındaki yapısal davranışının belirlenmesi etkili bir üst yapı tasannu için oldukça önemlidir. Bir köprü mühendisi çözümlerin altmda yatan teoriler hakkında bilgi sahibi olmalıdır. Böylece hem üst yapımn fiziksel davranışını anlayarak yaklaşık çözümler yapabilen bilgisayar programlarına katkı sağlayabilir hem de farklı yöntemlerin anlaşılması ve yararlan hakkında karar sahibi olur. Bu amaçla dolu gövdeli plak köprülerin analiz metotlan hakkında aynntılı bilgiler verilmiştir. Tez konusunun temelini oluşturan dolu gövdeli plak köprülerin Yapay Sinir Ağlan ile hesabmın yapılabilmesi için çok fazla sayıda data üretme durumu söz konusudur. Bu amaçla bir sonlu eleman analiz programı olan SAP2000 programına başvurulmuştur.IV Dolu gövdeli plak köprülere uygulanabilir nitelikteki diğer analiz metotları daha çok elle analiz yöntemine başvurmaktadır bu da belirli bir zaman zarfında üretilecek data sayısını ve yanlışlık yapılabilmesi olasılığım artırmaktadır. Bu amaçla; yaygın olarak kullanılan elle çözüm yöntemlerinden biri olan ve hesaplamanın plakların tesir yüzeyleri ile yapıldığı Pucher Metodu kullanılarak SAP2000'in uygunluğu saptanmıştır. SAP2000 programı kullanılarak aym mesnetlenme durumuna sahip ve aynı standart kamyon ve şerit yüklemeleri altındaki; değişken köprü açıklıkları, değişken plak kalınlıkları, değişken köprü genişliği ve dolayısı ile farklı şerit sayılan durumlarına göre betonarme plak köprülerin ölü yük ve hareketli yük etkilerinden kaynaklanan açıklık ortası maksimum momentleri ve mesnet noktalarındaki maksimum kesme kuvveti değerleri hesaplanmış ve tablolar halinde verilmiştir. Hareketli yük olarak TCK şartnamesinde yer alan H20S16 kamyonu ve AASHTO şartnamesinde yer alan ve nitelik ve uygulanışları bakımından yaklaşık olarak TCK şartnamesindeki H20S16 kamyonuna tekabül eden HS20-44 kamyon ve şerit yüklemeleri kullanılmıştır. SAP2000 sonlu eleman analiz programı ile farklı geometrilere sahip dolu gövdeli plak köprülerde ki iç kuvvetlerin hesabına dair çok sayıda veri üretilmiştir. Üretilen bu datalar kullanılarak Yapay Sinir Ağlan ile hesabın yapılabilmesi amaçlanmıştır. YSA, insan beyninin çalışma prensibinden esinlenerek geliştirilen ve beynin işlevlerini belirli bir yazılım aracılığı ile gerçekleştirmeye çalışan mantıksal programlama teknikleridir. Öğrenebilme özelliği ve matematiksel bir model olarak ifade edilemeyen ya da matematiksel modelleri çok karmaşık olan problemlerin çözümlenmesinde basan ile uygulanabilmesi sebebi ile son yıllarda özellikle mühendislik alanında yapılan araştırmalarda oldukça önemli bir yer almıştır. YSA İnşaat Mühendisliğinde de birçok uygulama alam bulmuştur. Betonarme ve öngerilmeli betondan plak köprülerin Yapay Sinir Ağlan ile çözümüne ilişkin ise literatürde her hangi bir çalışmaya rastlanmamıştır. YSA ile hesaplama yapılırken; SAP2000 programına girilen farklı köprü açıklıklan (m), farklı köprü genişlikleri (m) ve farklı köprü döşemesi kalınlıklan (m) ve sonuç olarak elde edilen TCK H20S16 standart kamyon ve şerit yüklemesinden kaynaklanan toplam açıklık ortası moment değerleri düzenlenerek eğitim ve test veri setleri oluşturulmuştur. Eğitim veri setleri kullanılarak farklı YSA modelleri eğitilerek problem için en iyi sonucu üretebilecek optimum ağırlık değerleri bulunmaya çalışılmıştır. Anahtar Kelimeler : Köprüler, SAP2000, Öngerilmeli Beton, Yapay Sinir Ağlan.
Özet (Çeviri)
CALCULATION OF PRESTRESSED CONCRETE SLAB BRIDGES WITH ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS ABSTRACT In this Master of Science thesis single span, simply supported, prestressed concrete slab bridge decks are analysed by SAP2000 program and re-obtaining the results of the internal forces by Artificial Neural Networks (ANN) is explained. For this purpose; definition and classification of bridges, which has an immediate impact upon public and which occupies in one of the most important civilization structures is explained. Detailed information about solid slab bridges which were preferred in short spans and in urban transportation were given. According to the technical specifications; vehicle loads and impact loads due to live loads acting on bridges are investigated. A bridge engineer must have knowledge about the vehicular live loads acting on bridge deck which unlike live loads acting on buildings. This aspect of live load distribution is one of the primary concerns in the analysis of bridge decks. Since bridges are usually public property, their use is regulated by government laws. For this purpose; similarities and differences of vehicular live load systems between different regulations such as“Technical Specifications for Highway Bridges”published by“TCK-KGM General Directorate of Highways of Turkey”and“AASHTO-American Standards for Highway Bridges”; are explained in detail, as a clear understanding of the structural behavior of superstructures under loads is essential for efficient design. A bridge engineer should be familiar with the underlying theories of various design methods. For this purpose detailed explanations about analysis methods of solid slab bridge decks are given. In order to calculate the internal forces of the solid slab bridge decks by Artificial Neural Networks (ANN), producing a series of data sets is needed. For this purpose; analysis of solid slab bridge decks is achieved by Finite Element Analysis program SAP2000. Conventional analysing methods which were applicable for solid slab bridge decks need hand calculations. This causes errors and decreases the number of data achieved per time. Reliability of SAP2000 program is shown by Pucher Method which uses influence surfaces of plates in analysis of bridge decks. Widespreadly used Pucher method for the design of bridge decks needs cumbersome hand calculations.VI Maximum values of internal forces owing to dead load and vehicular live loads for bridges, which have same support condition and same truck and lane loads but have different spans, widths and depths are calculated by using SAP2000 program. For vehicular live load; H20S16 truck and lane load which was defined in TCK-KGM Technical Specifications, and HS20-44 truck and lane load which was defined in AASHTO Technical Specifications, are used. After producing data sets of internal forces in solid slab bridge decks with different geometry, calculation of these results by ANN is aimed. There are many application of ANN in engineering and also in civil engineering. However no researches have been made yet in literature analysing the prestressed concrete bridge decks by ANN. Inputs, entered to SAP2000 with different bridge spans, widths and depths and outputs, total maximum bending moments due to dead load and TCK H20S16 Standart truck and lane loading obtained from SAP2000 are put together in order to produce learning and testing data sets. Learning data sets are used for training the problem with different ANN models in order to obtain the optimum weight values which gives the best solution of the problem. Key Words : Bridge Decks, SAP2000, Prestressed Concrete, Artificial Neural Networks (ANN).
Benzer Tezler
- Öngerilmeli betondan boşluklu plak köprülerin yapay sinir ağları ile analizi
Analysis of prestressed concrete voided slab bridges with artificial neural networks
OKTAY CAFEROV
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. YAŞAR UĞUR
- Kompozit öngerilmeli prefabrike döşemeler (öngerilme donatısı-yük-açıklık ilişkileri)
Composed prestressed prefabricated floors (prestressing steel-load-span relations)
EYYÜP SEVEN
- Prefabrike betonarme ve öngerilmeli beton döşeme sistemlerinin sınıflandırılması, hesap esasları ve konvansiyonel döşemelerle karşılaştırılması
Classification and design process of precast non-prestressed and prestressed concrete floor panels and their comparison with conventional floors
ÜLKÜ HÜLYA ÇALIK
- Betonarme U kesitli sisteme monte edilecek kirişli ve kirişsiz öngerilmeli prefabrik eleman tasarımı
Design of prestressed prefabric member with girder and without girder monted to a reinforced concrete system with U cross section
SERAP YANIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
İnşaat MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. FAHRİ BİRİNCİ
- SAP90 sonlu elemanlar programı ile öngerilmeli kirişsiz döşemelerin çözümü ve diğer çözüm sonuçlarıyla karşılaştırılması
The Solution of prestessed flat slabs with SAP90 computer program and comparison with results of the other solutions
ERKAN DİKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN KUYUCULAR