Mevcut bir demiryolu köprüsünün deprem performansının doğrusal olmayan yöntemlerle incelenmesi

Yapılarda oluşan hasarın düzeyinin belirlenmesinde elastik (doğrusal) hesap yöntemlerinin yetersiz kalması performansa dayalı hesap yöntemlerine başvurulmasını gerekli kılmaktadır. Bu hesap yöntemlerinden en gerçekçi ve doğru sonuçlar veren yöntemlerden biri ise şekil değiştirmeye bağlı olarak performans değerlendirmesidir. Bu yoldan hareketle, tez çalışmasına konu olan "Konya-Mersin Demiryolu Projesi Km: 298+040 – 299+040" arasında yapılması planlanan öngerilmeli betonarme demiryolu köprüsünün doğrusal olmayan yöntemlerle deprem performansı incelenmiştir. Doğrusal olmayan performansın değerlendirilmesinde "plastik mafsal" hipotezinden yararlanılmıştır. Plastik mafsal boyunun belirlenmesinde Caltrans V.1.7'deki ifadelerden yararlanılmıştır. Deprem hesapları ile ilgili olarak AASHTO ve FEMA356 yönetmelikleri esas alınmıştır. Spektrum eğrisinin oluşturulmasında FEMA 356 kriterleri esas alınarak, "DLH Kıyı ve Liman Yapıları, Demiryolları,Hava Meydanları İnşaatlarına İlişkin Deprem Teknik Yönetmeliği" EK-B kısmında bulunan enlem ve boylam değerlerine ait spektral ivme katsayıları belirlenmiştir. İlk olarak tez çalışmasına konu olan demiryolu köprüsünün özellikleri hakkında bilgiler verilmiştir. Köprü alt yapı ve üst yapı elemanlarıyla birlikte tanıtılmıştır. Matematiksel model kurulması ile ilgili esaslar 3. bölümde açıklanmıştır. Köprünün sonlu elemanlar modeli SAP2000 programıyla kurulmuştur. Köprünün tüm elemanlarının gerçek boyutlarında ve kütlelerinde modellenmelerine dikkat edilmiştir. Yapının modal analizinde, üst yapının kabuk eleman modeli ve çubuk eleman modelleriyle kurulan iki modeli incelenmiş olup, bu iki modele ait sonuçlar karşılaştırılmıştır. Doğrusal olmayan analiz aşamasında önce yapının itme analizi gerçekleştirilmiştir. Düşey taşıyıcı elemanlara (ayaklar) ait moment – eğrilik ve moment-dönme ilişkilerinin belirlenmesinde XTRACT programından yararlanılmıştır.1.mod ve 2. mod şekilleri ile orantılı olarak birim yükleme şekli köprüye etkitilerek analiz yapılmıştır. 50 yılda aşılma olasılığı %50 olan S1 depremi (kullanım depremi) ile 50 yılda aşılma olasılığı %2 olan S2 depremi (minimum hasar) altında plastik mafsallarda oluşan dönmeler ve beton, donatı çeliği birim şekil değiştirmeleri incelenmiştir. Demiryolu köprüsünün doğrusal olmayan analizinde diğer bir yöntem olarak "Zaman Tanım Alanında Hesap" yöntemi kullanılmıştır. Köprünün bulunduğu konumun zemin karakteristikleriyle uyumlu olarak ölçeklenen deprem kayıtları altında analiz yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda elde edilen hesaplar karşılaştırılarak mevcut köprünün deprem performansı hakkında yorum yapılmıştır.