Ardgermeli kutu kirişli bir viyadüğün deprem performans değerlendirmesi

1999 yılında meydana gelen Marmara depremlerinde(Kocaeli ve Düzce depremleri) mevcut köprü ve viyadüklerin bazıları tamamen veya kısmen yıkılmış ve mevcut köprü ve viyadüklerin deprem performansları sorgulanmaya başlanmıştır. Mevcut yapıların sismik performanslarının değerlendirilmesi, yapıların sismik güçlendirilmesinden önceki en önemli ön adımlardan biridir, ayrıca bu, analiz ve tasarım özelliklerini doğrulamanın bir yoludur. Bu çalışmanın konusu 2020 yılında yayımlanan Türkiye Köprü Deprem Yönetmeliği ve eklerine göre İstanbulda TEM(O-2 otoyolu) üzerinde, Elmalı Barajı önünde bulunan Molla Gürani Viyadüğü'nün sismik performans değerlendirmesidir. Öncelikle viyadük ile ilgili elde edilebilen her türlü bilgi, belge, proje, rapor ve test sonuçları gözden geçirilip analiz edilerek doğrulanmaya çalışılmıştır. Viyadüğün bulunduğu sahada incelemelerde bulunularak viyadüğün mevcut durumu hakkında gözle muayene yapılarak, sağlıklı bilgiler elde edilmeye çalışılmıştır. Mevcut viyadüğün sismik performans analizleri TBEC 2020 de anlatılan Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan hesap yöntemi ile yapılmıştır. Viyadüğün üç boyutlu hesap modeli SAP2000 propramı kullanılarak hazırlanmıştır. Ölü yükler altında yapılan doğrusal olmayan statik analiz sonuçlarından elde edilen eksenel yükler kullanılarak XTRACT kesit analiz programı ile kesitlerin moment-eğrilik ilişkileri belirlenmiştir. Dinamik analizlere başlanmadan önce çatlamış kesit rijitlikleri ve diğer kesit özelliklerinin modifikasyonu yapılmıştır. Kolonlarda etriye aralıklarının fazla olması nedeniyle moment-eğrilik hesaplarında sargısız beton özellikleri kullanılmıştır. Her bir kolona ait eğilme çatlamış kesit rijitlikleri ayrı ayrı hesaplanarak modele dahil edilmiştir. Orta ayak kolonlarının her birisi için, temel-kolon birleşim bölgesinde ve kolonların üst uç kısımlarındaki 1.4 m lik dolu kesite sahip kısmın hemen altında her iki yönde 2 şer adet plastik mafsal tanımlanmıştır. Doğrusal olmayan davranış yığılı plastik mafsal kabülü ile karakterize edilmeye çalışılmıştır. Zaman Tanım Alanında Analizler, TBEC-2020 Bölüm 2 de tanımlanan DD1 ve DD2a deprem yer hareketi düzeyleri ile uyumlu deprem büyüklükleri, fay uzaklıkları, kaynak mekanizmaları ve yerel zemin koşulları dikkate alınarak seçilen 7 adet deprem kaydı kullanılarak yapılmıştır. Yer hareketi kayıtları, TBEC-2020 Bölüm 2.5'e göre ölçeklendirilmiştir. Viyadüğün mevcut durum analizleri neticesinde DD-1 Deprem Yer Hareket Düzeyi için elastomer mesnetlerda boyuna ve enine doğrultuda meydana gelen deformasyonların yönetmelikte izin verilen değerlerden daha yüksek olduğu görülmüştür. Üstyapının sürekli olması ve çekme çubukları ile kenar ayağa tutturulması boyuna yönde mesnetten düşme (boşa çıkma) ihtimalini ortadan kaldırmaktadır. Elastomer mesnetlerde yüksek deformasyonlar neticesinde meydana gelebilecek muhtemel yırtılmalar sonucunda elastomer mesnetler işlevini yerine getiremeyebilirler. Bu durumda viyadük üstyapı kirişleri enine yönde serbest kalarak aralarındaki 1.50 m lik boşluğa rağmen deprem etkileri altında birbirlerine çarpmaları muhtemeldir. Mevcut durum analizlerinde kenar ayaklardaki deprem takozlarının deprem yüklerini karşılayabilecek kapasiteye sahip olmadığı tespit edilmiştir. Sahada yapılan gözlemlerde de kenar ayaklardaki deprem takozlarında makro çatlaklar oluştuğu görülmektedir. Molla Gürani viyadüğünde muhtemel bir İstanbul depremi öncesi elastomer mesnet deformasyonlarının sınırlandırılması, deprem takozlarının güçlendirilmesi deprem öncesi ivedilikle alınması gereken bazı tedbirlerin başında gelmektedir. Anahtar Kelimeler: Deprem, Ardgerme, Dikdörtgen Kutu Kesit, Güçlendirme