Effect of traffic loading on modal parameters of bridges

Bu tez, öncelikle trafik kaynaklı titreşim ölçümlerinden belirlenmiş olan köprülerin modal parametrelerindeki değişkenliğe değinmektedir. Trafik yükünün, bu değişkenlik üzerindeki etkilerinin analiz edilmesi amaçlanmıştır. Tipik bir orta ölçekli, ardgermeli otoyol köprüsü olan, Irvine, CA, ABD de bulunan, Jamboree Yolu Üstgeçidi (JYÜ) bir durum çalışması olarak kullanılmıştır. JYÜ beş yıllık bir dönem boyunca izlenmiş ve 1707 trafik kaynaklı titreşim veri setleri, 13 ivme sensörü aracılığıyla toplanmıştır. Öncelikle, modal parametreler ve yapısal özellikler sırasıyla, Frekans Ortamında Ayrıştırma (FOA) yöntemi ve radyal tabanlı sinir ağları kullanılarak belirlenmiştir. Aynı çevre koşulları altında ve aynı dönem boyunca, modal frekanslarda %10'a ve yapısal özelliklerde %6'ya kadar değişkenlikler gözlemlenmiştir. Daha sonra, değişkenliklerin nedenlerini incelemek amacıyla, üç farklı sonlu elemanlar analizi yapılmıştır. Statik kütle ve hareketli yük analizleri YJÜ'nün ilk sonlu elemanlar modeli ile yapılırken, ilişkili beyaz gürültü analizi ise tek açıklıklı bir kirişin sonlu elemanlar modeli ile yapılmıştır. Sonuç olarak, statik kütle analizi sonuçlarından, ek kütlelerin, sistemin modal kütlesine önemli katkılarının olduğu gözlemlenmiştir. Modal kütledeki artış, daha sonra, doğal frekanslarda azalma ile sonuçlanır. Ek kütlelerin sayısı, konumu ve miktarı, bu azalmayı belirleyen faktörlerdir. Buna ek olarak, hareketli yük ve ilişkili beyaz gürültü analizlerinin tepkileri elde edilmiştir. Daha sonra, bu tepkilerden, modellerin modal parametreleri FOA yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, hareket eden yükün hızı, tanımlanan doğal frekanslardaki değişkenliklerde önemli farklılıklara sebep olmuştur. İlişkili beyaz gürültünün, bastırılmış modlar, aldatıcı pikler ve belirlenen doğal frekanslardaki kaymalar ile neticelendiği, ayrıca sonuçlandırılmıştır.