Değişerek yayılan yer hareketi etkisindeki kablolu köprülerin stokastik analizi

Abstract

Bu çalışmada değişerek yayılan yer hareketi etkisindeki kablolu köprülerin stokastik davranışının belirlenmesi amaçlanmaktadır. Yer hareketindeki değişimler, mesnetlere etkiyen yer hareketlerinin yansıma ve kırılmalarla değişebilir olma etkisini, dalga yayılma etkisini ve zemin özelliklerinin yer hareketine etkisini içermektedir. Yer tabakasının karmaşık yapısı, yapı sistemlerinin analizinde farklı noktalardaki yer hareketlerinin değişiminden doğan etkilerin deprem analizinde dikkate alınmasını gerekli yapar. Bu amaçlarla hazırlanan tez aşağıdaki bölümlerden oluşmaktadır. Birinci bölümde genel bilgiler üzerinde durulmakta olup, konunun öneminden ve bu konuda daha önce yapılmış çalışmalardan bahsedilmektedir. Hareket denklemlerinin sonlu eleman formülasyonu ile rasgele titreşim analizi durumundaki temel bağıntılar da bu bölümde verilmektedir. İkinci bölümde çalışmada kullanılacak olan yer hareketi modeli üzerinde durulurken, uygulama amacı ile seçilen köprünün analitik modeli de oluşturulmaktadır. Geliştirilen bilgisayar programı ana hatları ile bu bölümde verilirken, söz konusu köprünün modal analizi ile elde edilen frekans ve mod şekilleri de gösterilmektedir. Üçüncü bölümde değişerek yayılan yer hareketi etkisindeki kablolu köprü örneğinin analizi ile elde edilen tepki bileşenleri irdelenmektedir. Dördüncü bölümde çalışmadan çıkarılabilecek sonuçlar ile öneriler verilirken, bu bölümü kaynaklar izlemektedir. Çalışma sonucunda yer hareketindeki değişimi tanımlayan korelasyon, dalga- yayılma ve zemin etkilerinin kablolu köprü örneğinin dinamik davranışı üzerinde önemli etkilerinin olduğu gözlenirken, söz konusu etkilerin kablolu köprü gibi uzun açıklıklı yapı sistemlerinin dinamik analizinde dikkate alınması gereği ifade edilmektedir.

Stochastic Analysis of Cable-Stayed Bridges Subjected to Spatially Varying Ground Motions Stochastic analysis to correlated support motions is performed on cable-stayed bridges. The ground motion model used in this study accounts for the spatial variability of ground motions, including the effects of incoherence, wave passage, and spatially varying site response. Because of the complex nature of earth crust, the spatial variability of ground motions should be taken into account in the dynamic analysis of long span structures. The thesis prepared with this scope includes the following chapters. In the first chapter, general information, the importance of the matter, previous studies about the subject are given. The finite element formulation of the equations of motion and the basic relations for the random vibration analysis are also presented. In the second chapter, the ground motion model used in this study is given along with the analytical model of the chosen bridge. The flowchart of the modified computer program is also mentioned in this chapter with the eigenvalues and eigenvectors of the bridge obtained from modal analysis. In the third chapter, response values obtained from the spatially varying ground motions are discussed in detail. As the results and recommendations obtained from the analyses are given in chapter four, the references are presented in the next chapter. As a conclusion it is observed that the incoherence, wave-passage and site response effects which define the spatial variability of ground motions, have significant effects on the dynamic behaviour of cable-stayed bridges. Therefore, this spatial variability effects should be taken into account for the dynamic analysis of long span structural systems like cable-stayed bridges.