Lifli polimer kompozit asma köprülerin statik ve dinamik analizi

Abstract

Bu çalışmada, lifli polimer (LP) kompozit malzemeden yapılmış, asma bir köprünün, statik ve dinamik davranışı incelenmiştir. Uygulama olarak Boğaziçi Köprüsü seçilmiştir. Çelikten yapılmış gerçek köprü modeli de analiz edilmiştir. LP kompozit ve çelik malzeme durumunda elde edilen analiz sonuçları karşılaştırılmalı olarak verilmiştir. Statik analizlerde köprünün kendi ağırlığı dikkate alınmıştır. Geometrik olarak lineer olmama ve P-? etkileri analizlerde göz önünde bulundurulmuştur. Dinamik analizlerde zaman tanım alanı yöntemi kullanılmıştır. Yer hareketi olarak, 1999 Kocaeli Depremi, Yarımca Petro-Kimya Tesisleri ivme kayıtları seçilmiştir. Çelik malzeme kesit alanları baz alınarak, LP malzemeler için Eşdeğer Rijitlik ve Eşdeğer Dayanım yöntemlerine göre kesit alanları belirlenmiştir. Analizler sonucunda hafif ağırlık, yüksek elastisite modülü, birim ağırlığa oranla yüksek dayanım, rijitlik, sönüm yeteneği ve çevresel koşullara karşı direnç gibi özellikler nedeni ile mekanik performans bakımından, LP kompozit malzemelerin asma köprüler için uygun olduğu görülmüştür. In this study, static and dynamic analyses of fiber reinforced polymer (FRP) composite suspension bridges are investigated. Bosporus Suspension Bridge is selected for application. The real bridge model which composes of steel is also analysed. The results of analyses calculated for FRP and steel materials are compared with each other. The self-weight of the bridge is considered in the static analyses. Geometrical non-linearity and P-? effects are taken into consideration in the analyses. In dynamic analyses, time history method is used. Yarımca Petrochemistry Institution acceleration records of 1999 Kocaeli Earthquake are utilized as ground motion. Based on the steel material cross-sectional areas, the cross-sectional areas for FRP composites are determined by the Equivalent-Stiffness and Equivalent-Strength methods. The results show that FRP composite materials are feasible for suspension bridges because of the light weight, high elasticity modulus, high strength in comparison with the self weight, high stiffness, damping ratio and the resistance of environmental conditions etc.