Demiryolu köprülerinin yapı-zemin etkileşimi altında analizi

Bu tezin amacı Türkiye'deki hızlı tren güzergâhlarında inşa edilen demiryolu köprülerinin farklı zemin ve farklı deprem etkileri altındaki dinamik davranışlarını incelemektir. Bu çalışmada, çok açıklıklı demiryolu viyadüğüne ait köprü ayağının karakteristik deprem tepkisi yap-zemin etkileşimi dikkate alınarak analiz edilmiştir. Yapı-zemin modelinin zaman tanım alanındaki dinamik analizleri için, zemin malzeme davranışlarının ve sınır şartlarının daha gerçekçi olarak tanımlanabildiği ve sonlu elemanlar yöntemine dayalı PLAXIS 2D bilgisayar yazılımı kullanılmıştır. Analizlerde iki boyutlu sonlu elamanlar modeli kullanılmıştır. Zemin ortamının üstyapının dinamik davranışına etkisini daha iyi ortaya koyabilmek amacıyla zemin mekanik özellikleri olarak; gevsek, orta sıkı ve sıkı zemin durumunu temsil eden üç tip zemin gurubuna ait malzeme özellikleri kullanılmıştır. Dinamik etki olarak farklı yer hareketlerinin (farklı frekans içeriği ve ivme genliği) etkisi ölçebilmek amacıyla; üç farklı depreme ait, Kobe (Japonya, 1995); Kocaeli (Türkiye, 1999) ve Manjil (İran, 1990) ivme-zaman kaydı kullanılmıştır. Köprü ayağı-zemin sisteminin dinamik davranışını belirlemek için çeşitli deprem etkileri altında farklı rijitliklere sahip zemin ortamları için analizler yapılmıştır. Analiz sonucunda köprü ayağı tepe noktası, köprü ayağı temel noktası, zemin orta noktası ve zemin köşe noktalarında oluşan yerdeğiştirmelerin zamana bağlı değişimleri karşılaştırmalı olarak elde edilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde, dış yükün frekans içeriğinin ve zemin ortamının mekanik özelliklerinin köprü ayağının dinamik davranışına büyük ölçüde etki ettiği, maksimum yatay yerdeğiştirmelerin yapı-zemin etkileşimi dikkate alındığında farklılaştığı görülmüştür.