Time-dependent seismic fragility assessment of aging ordinary highway bridges subject to flood-induced scour

Köprülerin zamana bağlı deprem kırılganlığı, son zamanlarda ilgi çekici bir araştırma alanı haline gelmiştir. Bu sorun, çoğu altyapı sisteminin 70'li yaşlarda olduğu Birleşik Devletler'de ve Avrupa ülkelerinde kendini göstermeye başlamıştır. Köprülerin deprem performansında, bazı yaşlanma mekanizmalarına binaen zamana bağlı bir düşüş meydana gelir. Köprünün bozulmamış hali ele alınıp yapılan incelemelerde, diğer bir deyişle klasik metodun izlendiği ve yaşlanma etkilerinin göz önüne alınmadığı deprem kaybı hesaplarında isabetsiz sonuçlara ulaşılabilir. Bunun yanında, nehir geçen karayolu köprülerinde, sel afetine bağlı olarak kolon diplerinde bir zemin kaybı yaşanır, ve bu tarz yerel oyulmaların sonucunda deprem performansında bir değişim gözlenir. Yaşlanma ve oyulmaya bağlı olarak hasar seviyelerindeki beklenmedik artışlar deprem riskinin artmasına sebep olur. Bu çalışma, sele bağlı oyulmaya maruz kalan karayolu köprülerinin zamana bağlı deprem kırılganlıklarını hesaplamak için olasılıksal bir çerçeve tanımlamayı amaçlamaktadır. İlk olarak, çalışmada kullanılacak metodu belirlemek amacıyla, kırılganlık hesaplamalarında sıkça kullanılan iki metodun uygulanabilirlikleri üzerinde bir karşılaştırma çalışması yapılmıştır. Sonrasında, sıradan karayolu köprülerinin maruz kalabileceği bozulma etkileri belirlenmiştir ve çalışma köprüsünün üç boyutlu sonlu eleman modelleri birçok oyulma ve yaşlanma seviyesini göz önüne alınarak oluşturulmuştur. Bunun ardından, Türkiye'nin genel depremsel özelliklerini yansıtacak bir yer hareketi seti oluşturulmuştur. Çeşitli oyulma ve yaşlanma seviyeleri için deprem taleplerini elde edebilmek için doğrusal olmayan zaman-tanım alanında analizler yapılmıştır. İkili bir hasar değerlendirmesi yapıldıktan sonra, kırılganlık parametrelerini belirleyebilmek amacıyla Maksimum Olabilirlik Yöntemi'ne başvurulmuştur. Son olarak, köprünün farklı yaşları için sismik kırılganlık yüzeyleri elde edilmiştir. Bu çalışmanın sonuçları, köprülerin deprem ve sel çoklu tehlikesi altındaki riskini hesaplamak amacıyla yapılacak gelecek çalışmalarda kullanılmaya uygundur.