Elastik zemine oturan kablolu köprülerin stokastik analizi

Abstract

Bu çalışma, değişerek yayılan yer hareketine maruz kablolu köprülerde zemin-yapı etkileşiminin stokastik davranışlar üzerindeki etkilerini içermektedir. Kablolu köprünün sonlu eleman modeli; köprü tabliyesi, kuleler ve kazık temel gruplarından oluşmaktadır. Zemin ise elastik kiriş Winkler modeli ile temsil edilmiştir. Yer tabakasının karmaşık yapısı, yapı sistemlerinin analizinde farklı noktalardaki deprem hareketinin değişiminden doğan etkilerin dinamik analizde dikkate alınmasını gerekli yapar. Bu amaçla hazırlanan çalışma aşağıdaki bölümlerden oluşmaktadır.Çalışmanın ilk bölümünde genel olarak kablolu köprülerin tarihsel gelişiminden, yapısal bileşenlerinin özelliklerinden ve kazık temel sisteminden ve konu ile ilgili çalışmalardan bahsedilmiştir.İkinci bölümde stokastik analiz formülasyonu, yer hareketinin değişerek yayılması göz önünde bulundurularak sunulmaktadır.Üçüncü bölümde stokastik analizde kullanılan yer hareket modeli tanımlanmaktadır. Ayrıca, zemin-kazık etkileşimi ve uygulama amacı olarak seçilen Quincy Bay-view köprüsünün analitik modelinden bahsedilmektedir.Dördüncü bölümde değişerek yayılan deprem etkileri için zemin-yapı etkileşimini içeren ve içermeyen kablolu köprünün analizi ile elde edilen tepki bileşenleri irdelenmektedir. Beşinci bölümde çalışmadan çıkarılabilecek sonuçlar ve öneriler verilirken, bu bölümü kaynaklar izlemektedir.Çalışma sonucunda zemin-yapı etkileşimi ve deprem hareketindeki değişimi tanımlayan korelasyon, dalga yayılma ve üniform yer hareketi etkilerinin kablolu köprünün dinamik davranışı üzerinde önemli etkilerinin olduğu gözlemlenmiştir. bu yüzden, söz konusu etkilerin kablolu köprü gibi uzun açıklıklı yapı sistemlerinin dinamik analizinde dikkate alınması gereği ifade edilmektedir. Soil conditions have a great deal to do with damage to structures during earthquakes. In this study, stochastic responses of a cable-stayed bridge which supported on vertical pile groups subjected to the spatially varying earthquake ground motion are investigated by the finite element method with and without soil-structure interaction (SSI) effects. Because of the complex nature of earth crust, the spatially of earthquake motion should be taken into account in the dynamic analysis of long span structures. The study prepared with this scope includes the following chapters.In the first chapter of the study is mentioned historical evolution and structural components of cable stayed bridges, pile foundation systems and previous researches which related with this study.In the second chapter, the formulation of stochastic analysis of the considering spatially varying ground motions is presented.In the third chapter, the ground motion used in the stochastic analyses is described. In addition, the analytical model of the selected Quincy Bay-view Bridge and soil-pile interaction are obtained.In the fourth chapter, response values obtained from the stochastic analyses with and without soil-structure interaction effects are examined. Results and recommendations are given in the fifth chapter, the references are presented in the next chapter.As a result, it is observed that the soil-structure interaction effects and incoherence, wave-passage and uniform ground motion effects which define spatially varying of the ground motions, have significant effects on the dynamic behavior of cable-stayed bridge. So, these effects should be taken into account for dynamic analysis of long structural systems like cable-stayed bridges.