Comperative structural analysis of suspension bridges with diagonal and vertical hangers
Eğik ve düşey askı kablolu asma köprülerin kıyaslamalı yapısal analizi
- Tez No: 478604
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÇAĞRI MOLLAMAHMUTOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 57
Özet
15 Temmuz Şehitler Köprüsü (Boğaziçi Köprüsü) inşa edildiği 1973 yılında eğik askı kablolu en uzun köprüydü. Yakın zamanda bir güçlendirme ve iyileştirme projesi geçirdi ve İstanbul'un bu ikonik köprüsünün eğik askı kabloları düşey kablolar ile değiştirildi. Literatürde köprünün eğik kablolu düzeniyle ilgili, hem deneysel hem teorik çok sayıda araştırma bulunmaktadır. Bu araştırmalar eğik kablolu köprünün neredeyse bütün yapısal özelliklerini ortaya koysalar da düşey kablolu yeni düzeni üzerinde herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak Boğaziçi Köprüsü'nün en detaylı ve gerçekçi modellerinden biri üretilmiştir. Tabliye ve kuleler rijitleştirici levhalar gibi ince detaylarla gerçekçi üç-boyutlu kabuk (shell) yapılar olarak ele alınırken; ana kablo -modeli türünün tek örneği yapan eşsiz bir özellik- kuleler üzerindeki semerlerde sürtünmeli temas eden sürekli eleman olarak kabul edilmiştir. Bu modelde yapısal idealleştirmeleri minimum tutulması, çoğunlukla eşdeğer elemanlar kullanan diğer modellere göre ayırt edici niteliktedir. Hem eğik hem de düşey askı kablolu düzenlerin modellenmesinde bir ticari sonlu elemanlar programı çerçevesinde otomatikleştirilmiş kodlar kullanılmış, bu büyük iyileştirme projesinin serbest titreşim karakteristikleri ve kablolardaki gerilme dağılımları analiz edilmiştir. Literatür köprünün sadece eski, eğik kablolu düzenine ait sonuçları içermesi ve bu çalışma yeni düzene ait tek çalışma olması sebebiyle, analiz sonuçlarının doğrulaması varolan deneysel doğal frekans değerleriyle eğik düzen modelinin sonuçları kıyaslanarak yapılmıştır. Köprünün iki düzeninin doğal frekanslarının, anakablo, askı kabloları ve tabliyedeki gerilmelerin değişimleri kıyaslamalı olarak incelenmiştir. Bunlara ek olarak, modellere, köprünün gerçekte maruz kaldığı çeşitli sıcaklık değişimleri etkitilmiş, tabliyedeki gerilme değişimleri ve kablo kuvvetleri incelenmiştir. Eğik askı kablolu düzenin sıcaklık etkilerine karşı daha hassas olduğu, dolayısıyla yorulmaya yatkınlığı görülmüştür. Son olarak, sıcaklığın doğal frekanslara etkileri de gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
15th July Martyrs Bridge (a.k.a. Bosphorus Bridge) was the longest bridge with diagonal hangers when it was constructed in 1973. Recently a retrofitting project was applied and the diagonal hangers of the aging bridge were changed with vertical hangers. Literature includes a large volume of studies on the diagonal configuration, both experimental and theoretical. These studies have addressed almost every structural aspects of this suspension bridge with diagonal hangers but there have not been any for the new vertical configuration. In this study one of the most detailed and realistic model of the Bosphorus Bridge is developed by using the finite element method (FEM). While the deck structure and towers are considered as realistic 3D shell structures with intricate details such as inner stiffener plates, the main cable is assumed continuous over the saddles with frictional contact -a unique detail of the model which makes it one of a kind. The model distinguishes itself from others as structural idealizations are kept at minimum unlike others which generally retain on equivalent super-structures. Both diagonal and vertical configurations are modeled in an automated scripted manner within a framework of a commercial FEM package and the effect of this major retrofit on the free vibration characteristics and cable stress distributions are analyzed. Since the literature includes only results for the old, diagonal configuration and this study is the only one addressing the new configuration, verification is carried out by comparing the natural frequencies with the existing experimental values on diagonal configuration. Changes in natural frequencies and altered stress distribution for the main cable, hanger cables and deck structure due to new (vertical) configuration are studied in a comparative fashion with respect to the old (diagonal) configuration. Furthermore, the models are subjected to various thermal conditions such that the bridge has been exposed to. Variations on the stress distributions of the deck structure and cable forces are investigated. It is seen that diagonal configuration is more sensitive to the thermal effects and thus the related fatigue. Finally, thermal effects on the natural frequencies are addressed as well.
Benzer Tezler
- Seismic analysis of Fatih Sultan Mehmet suspension bridge
Başlık çevirisi yok
NURDAN APAYDIN MEMİŞOĞLU
Doktora
İngilizce
2002
Deprem MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ERDİK
- Boğaziçi Asma Köprüsü'nün askılarının değişiminden önce ve sonraki yapısal davranışının incelenmesi
Investigation of structural behaviour of Bosporus Suspension Bridge before and after the changing of the hangers
BASHIR RAHMOUN RAHWAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ADANUR
- 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
- Diyafram duvarlarda stabilite probleminin sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak irdelenmesi ile ilgili bir inceleme
A study with finite element method for the stability problems of the diaphragm walls
ENDER ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGeoteknik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞRUL ÖZKAN
- Ion-selective imprinted polymer beads for Al(III) adsorption
Al(III) adsorpsiyonu için baskılanmış iyon seçici polimerik mikroküreler
ESİN EVRİM ÖZYAPI
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
KimyaHacettepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAP ŞENEL
PROF. DR. ADİL DENİZLİ