Time variant component and system reliability analysis of bridges
Köprülerin zamana bağlı eleman ve sistem güvenilirliği analizi
- Tez No: 416383
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FERHAT AKGÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 181
Özet
Bu çalışma; kullanıcı tarafından seçilebilir çoklu yıpranma ve hareketli yük modellerini içine dahil edebilen ve köprü elemanı veya sistemi için zamanla değişken bir güvenilirlik algoritmasını geliştirmeyi hedeflemektedir. Algoritma daha önceden Birinci Dereceden Güvenilirlik Yöntemine (FORM) dayalı olarak geliştirilmiş olup, çekirdek bir program olan RELSYS'in üzerine bir kabuk program şeklinde geliştirilmiştir. Zamanla değişken olmayan ve zamana dayalı köprü güvenilirliği üzerine yapılmış olan geçmiş araştırmalar gözden geçirildikten sonra, arıza zamanı ve bozulma oranı gibi zamana dayalı güvenilirliğin temel kavramları gözden geçirilmiş ve formülize edilmiştir. Ayrıca, yük ve kapasite formülasyonları, en basit şekliyle belirleyici (rastgele olmayan) yük ve belirleyici kapsasite durumları ile başlamaktadır. Zamana dayalı güvenilirlik çalışmasının ilk adımı olarak, yük ve kapasite problemleri RELSYS programı kullanılarak çözülmüştür. Normal ve normal olmayan rastgele değişkenler içeren limit durum eşitliklerinden oluşan güvenilirlik problemleri ve korelasyon durumları çalışılmıştır. Bu kapsamda, paralel, seri ve seri-paralel sistemler değerlendirilmiştir. Her bir çözüm için iterasyon sayısı da gözlemlenmiş ve grafiklendirilmiştir. Zamana dayalı bir güvenilirlik algoritması geliştirmeden önce farklı zamana dayalı güvenilirlik yaklaşımları gözden geçirilmiş ve ayrı ayrı formülize edilmiştir. Çalışılan formülasyonlar sırasıyla: tekrar eden yükleme ve üç arıza süresi, küvet eğrisi, iki bağımsız Poisson süreci ve rastgele mukavemet yıpranması fonksiyonu içeren stokastik yük modeli ve yük ve kapasite formülasyonudur. Sonuçta, beş farklı yıpranma modeline, Nowak'ın ve Sivakumar'ın modelleri olmak üzere iki ayrı hareketli yük modeline ve çekirdek program olarak RELSYS'e dayanan bir zamana dayalı güvenilirlik analizi için kabuk yazılım şeklinde bir bilgisayar algoritması geliştirilmiştir. Yıpranma modelleri veya mukavemet azalma fonksiyonları: korozyon, difüzyon kontrolü, trafik spreyi, sülfat atağı ve yük taşıma modellerini içermektedir. Söz konusu modellerin zamana dayalı güvenilirlik problemi üzerindeki etkileri gözlenmiştir. Geliştirilmiş olan bilgisayar programı, zamana dayalı olmayan ve zamana dayalı problemlerin her ikisi için de girdi dosyası okuma özelliğine sahiptir. Buna ilaveten, kullanıcıya eldeki problem ve verilmiş olan bir zaman süresi için farklı yıpranma ve hareketli yük modelleri için seçenekler sunmakla beraber belirli bir girdi dosyası oluşturma seçeneği de sunmaktadır. Bu çalışma, zamana dayalı güvenilirliğin yüksek derecede belirsizlik içeren yapısı sebebiyle, belirli bir analiz için kullanılacak olan yıpranma modeli ve hareketli yük modelinin seçiminin zamana dayalı güvenilirlik hesabında önemli bir etkiye sahip olabileceğini göstermiştir. Buna ilaveten, mevcut veya yeni geliştirilmiş olan yıpranma ve yük modellerinin zamana dayalı köprü güvenilirliği programlarına uygulanması ve denenmesi ileride üzerinde çalışılması gereken bir alandır.
Özet (Çeviri)
This study aims to develop a time variant reliability algorithm for a bridge component or system capable of incorporating multiple deterioration and live load models to be selected by the user. The algorithm is developed as a shell program built over a previously developed core program (RELSYS) which is based on the First Order Reliability Method (FORM). After reviewing previous research performed on both time invariant and time variant bridge reliability, the fundamental concepts of time-variant reliability such as time to failure and failure rate are discussed and formulated. Furthermore, Load and capacity formulations start with the most simple deterministic load and deterministic capacity cases. As a first step toward time variant reliability study, load and capacity reliability problems are solved using the computer program RELSYS. Reliability problems including limit state functions containing normal and non-normal random variables as well as correlation cases are studied for both component and system analyses. Within this context, parallel, series and series-parallel systems are evaluated. Prior to developing a time-variant reliability algorithm, different time variant reliability approaches are reviewed and separately formulated. These formulations included: repetitive loading and three periods of failure, the bathtub curve, stochastic load model containing two independent Poisson processes and random strength degradation function, and the load and capacity formulation. Finally, a computer algorithm in the form of a shell script is developed for time variant reliability analysis, based on five different deterioration models, two separate live load models including Nowak's and Sivakumar's models, and the RELSYS as the core program. Deterioration models or resistance degradation functions include corrosion, diffusion control, traffic spray, sulfate attack and load carrying models. Effects of these models on time variant reliability problem are observed. The developed computer program has the capability to read input data for both time variant or time invariant problems. Moreover, it provides the user with different options of defining deterioration and live load models for the problem at hand for a given time horizon along with the option of defining specific input data. This study showed that, because of highly uncertain nature of time-variant reliability, the selection of a degradation model and a live load model to be used for a given analysis may have an important effect on time variant reliability computation. Furthermore, implementation and testing of available or newly developed deterioration and load models into time-variant bridge reliability programs is an area that requires further study.
Benzer Tezler
- Konteyner gemilerin yatırım analizi
Başlık çevirisi yok
NEDİM SUKAS
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. YÜCEL ODABAŞI
- Makro finansal programlama ve Türkiye deneyi
Macro financial programming and the Turkish experience
MEHMET KERİM GÖKAY
- Ölçümü olmayan akarsu havzalarında akım tahminlerinin iyileştirilmesi
Improvement of streamflow estimation in ungauged basins
MUSTAFA UTKU YILMAZ
Doktora
Türkçe
2020
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİHRAT ÖNÖZ
- Frontal bölge faaliyetini yansıtan nöropsikolojik testler ile farklı deneysel paradigma ve topoğrafik alanlardan kaydedilen olay-ilişkili beyin potansiyellerinin ilişkileri
The Relations between the frontal lobe neuropsychological tests and the event-related potentials obtained from different topographical locations under different paradigms
BELMA BEKÇİ