Yığma taş kemer köprülerin deprem performansının güvenilirlik-tabanlı değerlendirilmesi

Yığma kemer köprüler, Avrupa ve Türkiye başta olmak üzere, dünyada karayolu ve demiryolu ulaşım ağlarının önemli bölümünü oluşturmaktadır. Bu köprülerin yapısal değerlendirmesi, özellikle deprem etkilerine karşı zayıflıklarından gereklidir. Ne yazık ki bu alanda standart veya genel kabul gören prosedürler bulunmamaktadır. Bu çalışma, analitik modelleme, laboratuvar testleri ve olasılıksal değerlendirmeye dayalı kapsamlı bir güvenilirlik-tabanlı performans değerlendirme metodolojisi sunmayı hedefler. Yığma kemer köprülerin deprem davranışı ve bunun belirlenmesinde kullanılan yöntemlerdeki belirsizlikler mevcut teknikler kullanılarak araştırılmıştır. Yapının modellenmesinde Sonlu Elemanlar (FE) makro-modelleme yaklaşımı kullanılmıştır. Sistem tanımlaması ile bulunan yapısal parametreler ile güncellenen FE modeli üzerinde Nonlineer Statik Analiz (NSA), Nonlineer Dinamik Analiz (NDA) ve Artımsal Dinamik Analiz (IDA) kullanılarak yapının deprem performansı değerlendirilmiştir. Ayrıca, bu çalışmada yığma yapıların elastisite modülündeki belirsizlikler birçok farklı yaklaşımla araştırılmıştır. Analiz ve testlerden elde edilen bilgi ve çıktılar sonrasında birleştirilerek deprem performansının güvenilirlik-tabanlı değerlendirilmesinde kullanılmıştır. Yığma kemer köprüler için performans kriterleri bulunmadığından, bu yapılar için performans sınır durumları tanımlanmıştır. Sonunda, performans kriterleri ile NDA ve olasılıksal nonlineer analizlerin sonuçları entegre edilerek her bir sınır durum için aşılma (veya başarısızlık) olasılığı hesaplanmıştır. Yığma kemer köprülerin malzeme özelliklerindeki belirsizlikleri dikkate alan ve güvenilirlik indekslerini elde eden bu güvenilirlik-tabanlı performans değerlendirme çalışması literatürdeki ilk örnektir.