Structural monitoring and analysis of steel truss railroad bridges
Çelik makas demiryolu köprülerinin yapısal izleme ve analizi
- Tez No: 313680
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET TÜRER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 245
Özet
Demiryolu köprüleri, demiryolu ağlarının en önemli bağlantı noktalarıdır. Bu köprüler, karayolu köprülerine göre daha ağır yüklere, bunun yanı sıra çeşitli hasar verici çevresel koşullara maruz kalmaktadır. Türkiye'nin mevcut demiryolu köprüleri büyük çoğunluğu 100 yaşın üzerinde olan; Osmanlı Devleti'nin son dönemi ve Türkiye Cumhuriyeti'nin ilk yıllarında inşa edilmiş köprülerdir, bu sebep ile bu köprülerin bakım ve onarım çalışmaları büyük önem taşımaktadır. Yapısal sağlık izleme (YSİ) teknikleri demiryolu köprüleri bakım ve onarım çalışmalarının etkinliğini arttırmak ve yapı mevcut durumunu değerlendirmek amacı ile dünya çapında kullanılan tekniklerdir. Demiryolu köprülerinde kullanılan YSİ teknikleri kısa ve uzun süreli; statik ve dinamik ölçümler ile yapı elemanları yükleme durumları ve titreşim frekansları, deplasmanlar gibi köprü geneli hakkında önemli yapısal bilgiler sağlanmaktadır. Yapısal güvenilirlik analizleri, yapı mevcut güvenlik durumu hakkında bilgi vermektedir; bu analizlerin YSİ çalışmaları ile birlikte yürütülmesi analizlerin etkinliğini arttırmaktadır.Bu çalışmada, Türkiye Uşak sınırları içinde olan 30'ar metrelik altı açıklığı bulunan çelik makas demiryolu köprüsünde yapı mevcut durum tespiti amacı ile YSİ teknikleri, bilgisayar modellemesi ve güvenilirlik analizleri uygulamaları yapılmıştır. Demiryolu köprüsünün yaklaşık 50 önce yeniden inşa edilmiş olan ilk iki açıklığı, teknik çizimlerinin var olması sebebi ile YSİ ve yapı değerlendirmesi için pilot açıklıklar olarak seçilmiştir. Yapı doğal frekansları 4 adet ivmeölçer ve dinamik data toplama sistemi ile tespit edilmiştir. Bunlara ek olarak açıklık ortası deplasmanı, eleman birim deformasyonları, köprü ivme değerleri uzun süreli veri toplama sistemi ile tespit edilmiş ve bilgisayar modeli analizleri ile karşılaştırılmıştır. YSİ sistemi, ODTÜ tarafından geliştirilmiş olan ray yük sensörleri ve LVDT ile tetikleme yapabilmesi için programlanmış ve sistemin hızlı data okuma yapabilmesi sağlanmıştır, ayrıca sistem çevre koşullarının (sıcaklık, nem vb.) tespiti için tüm sensörlerden yavaş (15 dakikada bir) data okuyabilecek şekilde programlanmıştır. Köprü açıklık elemanları ve bağlantıları, eleman gerilmeleri bakımından, yapısal durumunun belirlenmesi amacı ile yapısal kapasite ve güvenilirlik indisleri, ölçüm ve tasarım yüklemeleri altında belirlenmiştir. Köprü elemanları deprem analizleri ve tasarım kontrolleri çalışma kapsamında tamamlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Railroad bridges are the most important connection parts of railroad networks. These bridges are exposed to heavier train loads compared to highway bridges as well as various detrimental ambient conditions during their life span. The railroad bridges in Turkey are mostly constructed during the late Ottoman and first periods of the Turkish Republic; therefore, they are generally close to about 100 years of age; their inspection and maintenance works are essential. Structural health monitoring (SHM) techniques are widely used around the world in order to increase the effectiveness of the inspection and maintenance works and also evaluate structural reliability. Application of SHM methods on railway bridges by static and dynamic measurements over short and long durations give important structural information about bridge members? load level and overall bridge structure in terms of vibration frequencies, deflections, etc. Structural Reliability analysis provides further information about the safety of a structural system and becomes even more efficient when combined with the SHM studies.In this study, computer modeling and SHM techniques are used for identifying structural condition of a steel truss railroad bridge in Uşak, Turkey, which is composed of six spans with 30 m length each. The first two spans of the bridge were rebuilt about 50 years ago, which had construction plans and are selected as pilot case for SHM and evaluation studies in this thesis. Natural frequencies are obtained by using 4 accelerometers and a dynamic data acquisition system (DAS). Furthermore, mid span vertical deflection member strains and bridge accelerations are obtained using a DAS permanently left on site and then compared with the computer model analyses results. SHM system is programmed for triggering by the rail load sensors developed at METU and an LVDT to collect mid span deflection high speed data from all sensors during train passage. The DAS is also programmed to collect slow speed data (once at every 15 minutes) for determination of average ambient conditions such as temperature and humidity and all bridge sensors during long term monitoring. Structural capacity and reliability indices for stress levels of bridge members are determined for the measured and simulated train loads to determine structural condition of bridge members and connections. Earthquake analyses and design checks for bridge members are also conducted within the scope of this study.
Benzer Tezler
- Kafes ve çerçeve taşıyıcı sistemlerde titreşim verileri kullanılarak optimizasyon tabanlı hasar tespiti
Optimization-based damage detection in truss and frame structures using vibration data
LEMAN DİLARA SEPİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KORHAN ÖZGAN
PROF. DR. VOLKAN KAHYA
- Komple ray bağlantı sisteminin deneysel gerilme analizi
Experimental stress analysis of complete rail fastening systems
SÜHAN ATAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK
- Value of information obtained using structural health monitoring of an rc bridge subjected to seismic hazard
Deprem tehlikesine maruz kalan bir betonarme köprü için yapısal sağlık izleme yöntemiyle elde edilen verilerin değeri
SIAMAK TAHAEI YAGHOUBI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği ve Afet Yönetimi Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. UFUK YAZGAN
- Çelik model köprünün yapı sağlığının gözlenmesi
Structural health monitoring of steel bridge model
MERVE GÜNDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAP KAHRAMAN
- Uncertainty analysis of modal parameters obtained from system identification methods
Sistem tanımlama yöntemleri ile belirlenmiş modal parametrelerin belirsizlik analizi
MOHAMMAD SALAVATİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Deprem MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR ÖZÇELİK