Mühendislik yapılarındaki dinamik davranışların jeodezik ölçmelerle belirlenmesi

Mühendislik yapılarının planlanması, projelendirilmesi, gerçekleştirilmesi ve yapıömürlerinin uzatılması çok yüksek maliyet ve emek isteyen çalışmalardır. Bu nedenle, bu türyapıların sıcaklık değişimi, rüzgar kuvveti ve trafik yükü gibi ölçülebilen etkiler altındakidavranışlarının sürekli ölçme yöntemleri ile izlenmesi ve tanımlanması gerekmektedir.Bu amaçla; bu tez çalışmasında dinamik bir sistem olan Boğaziçi Köprüsü'nün jeodezikölçülerle sürekli izlenmesi durumunda etki ve tepki değişkenlerine bağlı olarak zaman vefrekans bölgesinde parametrik olmayan yöntemlerle tanımlaması yapılmıştır.Birinci bölümde; mühendislik yapılarının sürekli izlenmesi ve kontrolünün gerekliliği, genelolarak bu konu ile ilgili olarak yapılan çalışmalar, yapılardaki deformasyonların gelişimsüreci ve deformasyonların sistem tanımlamasına göre sınıflandırılması ele alınmıştır.kinci bölümde; mühendislik yapılarından dinamik bir sistem olan asma köprüler hakkındabilgiler verilerek, yapının temel elemanları ve özellikleri, sıcaklık değişimi, rüzgar kuvveti vetrafik yükü altında gösterdikleri davranışları, Sonlu Elemanlar Yöntemi'ne göre doğal frekansve periyotlarının belirlenmesi hakkında teorik bilgiler verilmiştir.Üçüncü bölümde; sistemlerin tanımlanmasında kullanılan parametrik ve parametrik olmayanyöntemler hakkında bilgiler verilerek, etki-tepki büyüklüğüne bağlı parametrik olmayanyöntemlerden ARX (Ekstra Girişli Otoregresif) model, regresyon analizi, çoklu regresyonanalizi ve çapraz-korelasyon fonksiyonu hakkında bilgiler verilmiştir.Dördüncü bölümde; sistemlerin tepki büyüklüğüne bağlı olarak zaman serileri analizi iletanımlaması yapılarak, serilerde var olan trend, periyodik ve stokastik bileşenlerinbelirlenmesi hakkında bilgiler verilmiştir. Periyodik bileşenin analizinde ise, seride var olanuzun ve kısa zamanlı değişimlerin frekansları, faz açıları ve genlikleri spektrum analizi ilebelirlenmesi açıklanmıştır.Beşinci bölümde; sistem analizi kapsamında araştırılan obje ? stanbul Boğaziçi Köprüsü?nüntemel özellikleri verilerek, yapıda etkili olan yükler ve örnekleme frekansları belirlenmiştir.Daha sonra ise yapı çevresinde referans noktaları ve üzerinde obje noktaları tesisi yapılarak,obje noktalarında zaman serisi özelliğinde ölçüler toplanmıştır. Bu ölçüler, ARX, regresyonanalizi, çoklu regresyon analizi ve çapraz korelasyon analizi gibi hem etki-tepki büyüklüğü ilehem de tepki büyüklüğü ile parametrik olmayan yöntemlerle analiz edilmiş, tepkibüyüklüğüne bağlı zaman serileri analizinde, serilerde var olan trend bileşenleri giderildiktensonra geriye kalan serilerdeki periyodik bileşen analizinde Boğaziçi Köprüsü'nün yüksek vealçak frekansları güç spektrumlarından yararlanılarak belirlenmiştir. Alçak ve yüksekfrekansları belirlemeden önce sinyallerdeki spektral sızmayı azaltmak için seriler HanningPencere Fonksiyonu ile çarpılmış ve daha sonra da yumuşatma ve farklandırma işlemleri ileelde edilen serinin (HFD) Hızlı Fourier Dönüşümü yapılarak alçak ve yüksek frekanslarıbelirlenmiştir. Belirlenen alçak frekanslardan yararlanılarak istatistiksel olarak ölçülerde varolan anlamlı periyodik hareketler belirlenmiş ve bu ölçülerin genlik ve faz açıları dahesaplanmıştır. Ayrıca, zaman serisinin stokastik kesimi AR (Otoregresif) ve ARMA (OrtOtoregresif Hareketli Ortalama) modellerle belirlenmiştir.Son olarak, altıncı bölümde ise yapılan çalışmanın değerlendirme ve analiz sonuçları ilebirlikte, bu tür çalışmalara yardımcı olması açısından bazı önerilerde verilmiştir.Anahtar Kelimeler: Boğaziçi Köprüsü, Zaman Serileri Analizi, HFD, ARX, AR, ARMA