Beton barajların dinamik özelliklerinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi

Bu çalışmamızın konusu olan , Silindirle Sıkıştırılmış Beton (SSB) barajlar, aslında beton barajların güvenliği ile beraber ve toprak baraj prosedürünün bir kombinasyonu olup inşaatı hızlandıran ve idari maliyetleri düşüren, yüksek güvenliğe sahiptirler. Bu nedenle dünyada ve ülkemizde bu tip bir baraj inşa etme eğilimi artmaktadır. Onlarca yıl önce, baraj ve benzeri büyük yapıların dinamik özelliklerinin tahmin edilmesinde statik ve dinamik analizi için yeni ve güçlü sayısal yöntemlerin geliştirilmesi ve uygulanması yapı mühendislerinin en çok ilgi duyduğu alanlardan biri olmuştur. Sonlu elemanlar tekniklerinin hızlı gelişimi ve kişisel bilgisayarlar alanındaki teknolojik ilerlemelerle beraber yapısal tasarımcıların yazılım paketlerini kullanabilmesi yapının davranışı için doğru simülasyonlar yapılabilmesine imkan vermiştir. Çok sayıda mevcut barajların sürekli yaşlanma ve ardından yapısal bozulması nedeniyle etkili titreşim tabanlı hasar tespitinin geliştirilmesi anlayışı teşvik edilmektedir. Barajlar gibi karmaşık ve iddialı sivil yapılarda iyi kurulmuş girdi-çıktı modal tanımlama tekniklerini kullanarak, kontrollü bir bir şekilde sarsıcı dış kuvvet uygulamak zorunda kalmadan, ana dinamik özelliklerini doğru bir şekilde tanımlamak için inşaat mühendisliği araştırmacıları doğal olarak çevresel titreşim yöntemi ile testlere yönelmiştir. İnşaat mühendisliğinde barajlar gibi büyük yapıların, kararlılıklarını, ömürlerini ve güvenilirliklerini belirlemede yapının dinamik özellikleri önemli bir faktördür. Bu nedenle, birçok mühendislik uygulamasında bu tür yapıların doğal frekans, sönüm oranı ve mod şekilleri gibi dinamik özelliklerinin belirlenmesi önemli bir konu haline gelmiştir. Operasyonel Modal Analiz (OMA), hizmette olan bir yapının modal parametrelerinin çıkarılmasına izin veren bir yöntemdir. Bu tez çalışmasında, beton barajların doğal frekans, sönüm oranı ve mod şekilleri gibi dinamik özellikleri sonlu eleman ve deneysel modal analiz yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. Bu amaçla, İzmir ili sınırları içinde bulunan, kret uzunluğu 800,355 metre ve gövde yüksekliği 101 metre olan Küçük Menderes Nehri üzerindeki mevcut bir baraj olan Beydağ barajında nümerik ve deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucu hidrostatik ve deprem yükleri altında barajın gerilme ve deformasyon değerleri elde edilmiştir. Bu çalışma ile mevcut beton barajların dayanıklılığı yada performansının kontrol edilmesi ve gerektiğinde gerekli kısımlarında güçlendirmeler yapılması mümkün olacaktır.