System identification, modal updating and seismic performance assessment of stone arch bridges
Taş kemerli köprülerin sistem tanımlaması, model güncellenmesi ve sismik performansının belirlenmesi
- Tez No: 474378
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERDAR SOYÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
378 km. uzunlunluğunda olan Samsun-Kalın demiryolu hattının modernizayson çalışmasını Türkiye Devlet Demiryolları üstlenmiştir. Bu köprülerin tarihi öneminden dolayı, bu hat üzerinde olan 41 taş kemerli köprünün korunmasına karar verilmiştir. Samsun-Kalın demiryolu hattı Kuzey Anadolu Fay Hattı'nın yakınında geçmekte ve bu durum köprülerde yüksek deprem talebine neden olmaktadır. Bu çalışmada, köprülerin deprem değerlendirmesi Sonlu Elemenlar Yöntemi kullanılarak tamamlanmıştır, fakat taş kemerli köprüler gibi olan yığma yapılar, çelik ve betonarme gibi diğer türde yapılara kıyasla malzeme özellikleri, zemin özellikleri ve modelleme kabülleri bakımından daha fazla belirsizlik içermektedir. Bu yüzden, Sonlu Elemanlar Yöntemi ile oluşturulan modellerin doğruluğunu onaylamak için dinamik tanımlama methodlarını uygulamak neredeyse kaçınılmazdır. Bu çalışmada, köprülerin dinamik özellikleri Frekans Uzayında Ayrıştırma Metodu (FUAM) kullanılarılak bulunmuştur. Köprülerin titreşim ölçümleri, köprülerin doğal halinde, köprülere etki ile yük yüklenmesi durumunda ve köprülerden tren geçişi sırasında alınmışır. Bu ölçümler sonunucunda tanımlanan yapıların modal özelliklerine bağlı olarak, köprü malzemelerinin gerçek elastisite modulüslerini ve gerçek zemin özelliklerini elde etmek için kurulan modeller güncellenmiştir. Yapıların sismik performans değerlendirilmesi statik itme analizi ve zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yöntemleri kullanılarak yapılmıştır. Bu çalışma için köprü modelleri ANSYS'de kurulmuştur. Daha sonra, itme analizi ve 11 adet doğrusal olmayan dinamik analiz sonuçları yapısal elemenlardaki stres dağılımları ve kontrol noktasının göstermiş olduğu maksimum deplasman bakımından karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, köprünün kapasitesinin daha çok kemer boyundan etkilendiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Modernization of Samsun- Kalin railway line which is 378 km long has been undertaken by Turkish State Railways. Due to their historical significance, 41 stone arch bridges on the line were decided to be preserved. Samsun-Kalin line passes through North Anatolian Fault, resulting in high seismic demand on bridges. In this study, seismic assessment of the bridges was carried out by Finite Element Analysis; however, masonry structures such as stone arch bridges have higher significant uncertainties compared to concrete or steel structures in terms of material properties, boundary conditions and modeling assumptions. Therefore, it becomes almost unavoidable to perform dynamic identification tests to validate Finite Element Models (FEM). In this study, dynamic properties of the bridges were identified by Enhanced Frequency Domain Decomposition method. Vibration measurements were collected under ambient conditions, impact loading and train passage. Based on identified modal parameters, FEM of the bridges were updated to obtain actual values of Young's modulus and soil spring values. FEM updating procedure was performed by minimizing the difference between experimental and analytical modal values. Seismic performance assessment of the bridges was performed by pushover analysis and nonlinear time history analysis. Nonlinear models were created by ANSYS software. As a next step, the results of pushover analysis were compared with 11 nonlinear dynamic analyses in terms of stress distribution of structural components and maximum displacement of determined control node. It was found that capacity of the bridges was affected mostly by the arch length.
Benzer Tezler
- Effect of identification on seismic performance assessment of a tall building
Sistem tanımlamanın yüksek bir binanın sismik performans değerlendirmesi üzerindeki etkisi
KORKUT KAYNARDAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR SOYÖZ
- Yapı tanı teknikleri ile sonlu eleman modelleri güncellenmiş binaların deprem performans analizi
Seismic performance analysis of the finite element model updated structures by system identification techniques
ELİF BORU
Doktora
Türkçe
2015
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA KUTANİS
- An investigation on structural identification (ST-ID) of a long-span bridge for performance prediction
Uzun açıklıklı bir köprünün performans tahmini için yapısal tanılanması üzerine bir araştırma
SELÇUK BAŞ
Doktora
İngilizce
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
DOÇ. DR. NURDAN APAYDIN
- Vibration-based damage detection and seismic performance assessment
Titreşime dayalı hasar tespit ve sismik performans belirleme
EKİN ÖZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERDAR SOYÖZ
- Investigation of seismic behavior of infill wall surrounded by reinforced concrete frame
Betonarme çerçeveli dolgu duvarların sismik davranışının araştırılması
ONUR ONAT
Doktora
İngilizce
2015
Deprem MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KOÇAK
PROF. DR. PAULO B. LOURENÇO