YATAY DEPREM HAREKETİ BİLEŞENLERİ DOĞRULTUSUNUN KÖPRÜ SİSMİK DAVRANIŞINA ETKİSİ



Benzer belgeler
TÜRKİYE DEKİ TİPİK KARAYOLU KÖPRÜLERİNİN KIRILGANLIK EĞRİLERİNİN ANALİTİK YÖNTEMLE BELİRLENMESİ

MEVCUT KÖPRÜLERİN DEPREME KARŞI DEĞERLENDİRME VE GÜÇLENDİRME UYGULAMALARI. M. Cem Dönmez, Mehmet Erinçer Şefika Caculi, Necdet Çilingir

10 - BETONARME TEMELLER ( TS 500)

Dr. Taner HERGÜNER İnşaat Yük. Müh. K.G.M. 1. Bölge Müdürlüğü Sanat Yapıları Başmühendisi İSTANBUL, TÜRKİYE. Özet

GEOMETRİK DÜZENSİZLİĞE SAHİP NURTEPE VİYADÜĞÜNÜN SİSMİK PERFORMANSININ FARKLI YÖNTEMLER KULLANILARAK BELİRLENMESİ

BETONARME ÇERÇEVE YAPILARIN GERÇEK DEPREMLERE AİT İVME KAYITLARI İLE DOĞRUSAL OLMAYAN DİNAMİK ANALİZİ

BETONARME ÇERÇEVELERİN DEPREM HESABINDA TASARIM İVME SPEKTRUMU UYUMLU DİNAMİK YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

İtme Sürme Yöntemi İle İnşa Edilmiş Sürekli Ardgermeli Köprülerin Deprem Tasarımı. Özgür Özkul, Erdem Erdoğan, Hatice Karayiğit

BETONARME BİNALARIN FARKLI HESAP YÖNTEMLERİNE GÖRE PERFORMANS SINIRLARININ İNCELENMESİ ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRME

Çok Katlı Yapılarda Elverişsiz Deprem Doğrultuları

HOŞGELDİNİZ Mustafa ERGÜN Şevket ATEŞ

MODELLEME TEKNİKLERİNİN MEVCUT BİNALARIN DEPREM PERFORMANSI ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

İTME ANALİZİ KULLANILARAK YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ SİSMİK KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ

Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile Belirlenmesi

DOKUZ KATLI TÜNEL KALIP BİNA SONLU ELEMAN MODELİNİN ZORLAMALI TİTREŞİM TEST VERİLERİ İLE GÜNCELLENMESİ

KÖPRÜ SARSMA DENEYLERİYLE ARAÇLARIN KÖPRÜ DEPREM DAVRANIŞI ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Orta Doğu Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

Kirişli Döşemeli Betonarme Yapılarda Döşeme Boşluklarının Kat Deplasmanlarına Etkisi. Giriş

TÜRKİYE DEKİ ZEMİNE ÖZGÜ ORTALAMA TEPKİ SPEKTRUMLARININ AASHTO LRFD (2007 VE 2010) KÖPRÜ TASARIM ŞARTNAMELERİ İLE KARŞILAŞTIRILMASI

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

Karayolu Köprülerinin Sismik Tasarımı: Mesnet Tiplerinin Karşılaştırılması ve Seçimi

TEMEL İNŞAATI ŞERİT TEMELLER

Deprem Etkisi Altında Tasarım İç Kuvvetleri

Çok Katlı Perdeli ve Tünel Kalıp Binaların Modellenmesi ve Tasarımı

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-1 VE HAFTA-II

Farklı Zemin Koşullarındaki Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile İncelenmesi: 8 Katlı Çerçeve Örneği

BETONARME KÖPRÜLERİN YAPISAL ÇELİK ELEMANLAR KULLANILARAK DEPREME KARŞI GÜÇLENDİRİLMESİ UYGULAMALARI

İNŞ 320- Betonarme 2 Ders Notları / Prof Dr. Cengiz DÜNDAR Arş. Gör. Duygu BAŞLI

KISA KOLON TEŞKİLİNİN YAPI HASARLARINA ETKİSİ. Burak YÖN*, Erkut SAYIN

(İnşaat Mühendisliği Bölümü) SEMİNER 1. Burcu AYAR

Orta Doğu Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

BETONARME-II (KOLONLAR)

YAPAN: ESKISEHIR G TIPI LOJMAN TARİH: REVİZYON: Hakan Şahin - ideyapi Bilgisayar Destekli Tasarım

Temeller. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

Eşdeğer Deprem Yüklerinin Dağılım Biçimleri

TÜRKİYE DEKİ ORTA KATLI BİNALARIN BİNA PERFORMANSINA ETKİ EDEN PARAMETRELER

RYTEİE E GÖRE DOLGU DUVAR ETKİSİNİ DİKKATE ALAN BASİTLEŞTİRİLMİŞ YÖNTEMİN İRDELENMESİ

Kirişsiz Döşemelerin Uygulamada Tasarım ve Detaylandırılması

ÇOK KATLI BİNALARIN DEPREM ANALİZİ

MEVCUT BETONARME BİNALARIN DOĞRUSAL ELASTİK VE DOĞRUSAL ELASTİK OLMAYAN HESAP YÖNTEMLERİ İLE İNCELENMESİ ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRME

İZMİR İLİ BUCA İLÇESİ 8071 ADA 7 PARSEL RİSKLİ BİNA İNCELEME RAPORU

MAKSİMUM YER İVMESİ VE HIZI İLE YER DEĞİŞTİRME TALEBİ ARASINDAKİ İLİŞKİNİN ARAŞTIRILMASI

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

İTME SÜRME YÖNTEMİ İLE İNŞA EDİLMİŞ SÜREKLİ ARDGERMELİ KÖPRÜLERİN DEPREM TASARIMI

TİP BİR KAMU YAPISININ PERFORMANS DEĞERLENDİRMESİ

Perdeli-Çerçeveli Taşıyıcı Sistemli Binalarda Taşıyıcı Sistem Seçiminin Yapı Davranışı Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

RİSKLİ YAPILARIN TESPİT EDİLMESİNE İLİŞKİN ESASLAR. 5- Risk Tespit Uygulaması: Betonarme Bina

YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ FARKLI YER HAREKETLERİ ETKİSİNDEKİ SİSMİK DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

Data Merkezi. Tunç Tibet AKBAŞ Arup-İstanbul Hüseyin DARAMA Arup- Los Angeles. Tunç Tibet AKBAŞ

Temel sistemi seçimi;

ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ İnşaat Mühendisliği Bölümü DÖŞEMELER 1

SİSMİK İZOLASYONLU VE TERS T BAŞLIK KİRİŞLİ STANDART KARAYOLU KÖPRÜLERİNİN DEPREM DAVRANIŞININ BELİRLENMESİ

TDY 2007 de Kullanılan Farklı Zemin Sınıfları İçin Performans Değerlendirme Yöntemleri Üzerine Bir Araştırma

Standart Lisans.

ÇOK KATLI BETONARME YAPILARIN DİNAMİK ANALİZİ

ÇELİK PLAKALI ELASTOMERİK KÖPRÜ YASTIKLARININ DÜŞÜK SICAKLIK KAYMA DENEYLERİ

TDY 2007 YE GÖRE DEPREM ELASTİK TASARIM İVME SPEKTRUMU

Proje Genel Bilgileri

RİSKLİ BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ÜZERİNE BİR İNCELEME

KONSOLA MESNETLİ KOLONUN SÜREKSİZLİĞİNİN TAŞIYICI SİSTEMİN DEPREM DAVRANIŞINA OLAN ETKİSİ

İzmir Körfez Geçişi Projesi Ardgermeli Kavşak Köprüleri Tasarım Esasları

Fotoğraf Albümü. Zeliha Kuyumcu. Mesnetlerinden Farklı Yer Hareketlerine Maruz Kablolu Köprülerin Stokastik Analizi

11/10/2013 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ BETONARME YAPILAR BETONARME YAPILAR

YARI RİJİT BİRLEŞİMLİ ÇELİK ÇERÇEVELERİN ANALİZİ

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

SARILMIŞ VE GELENEKSEL TİP YIĞMA YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. Ali URAL 1

Süneklik Düzeyi Yüksek Perdeler TANIMLAR Perdeler, planda uzun kenarın kalınlığa oranı en az 7 olan düşey, taşıyıcı sistem elemanlarıdır.

BETONARME KESİT DAVRANIŞINDA EKSENEL YÜK, MALZEME MODELİ VE SARGI DONATISI ORANININ ETKİSİ

DEPREM HESABI. Doç. Dr. Mustafa ZORBOZAN

BETONARME YAPI TASARIMI -KOLON ÖN BOYUTLANDIRILMASI-

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

Proje ile ilgili açıklamalar: Döşeme türleri belirlenir. Döşeme kalınlıkları belirlenir. Çatı döşemesi ve 1. kat normal döşemesinde döşeme yükleri

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

YÜKSEK SÖNÜM ORANLARI İÇİN ÖNERİLEN SÖNÜM AZALTMA KATSAYILARININ DEPREM ETKİME AÇISINA BAĞLI DEĞİŞİMİ

Yapı Sağlığı İzleme Sistemlerinin Farklı Taşıyıcı Sistemli Uzun Açıklıklı Tarihi Köprülere Uygulanması

Deprem Kayıtlarının Seçilmesi ve Ölçeklendirilmesi

BETONARME YÜKSEK YAPILARDA DOĞRUSAL ELASTİK OLMAYAN PERFORMANS DEĞERLENDİRMESİ

BETONARME PERDE DUVAR ORANININ BİNALARIN SİSMİK PERFORMANSINA ETKİSİ

UZUN AÇIKLIKLI KÖPRÜLERDE HAREKETLİ YÜK TASARIM PARAMETRELERİNİN TÜRK LRFD METHODU İÇİN BELİRLENMESİ. Doç. Dr. Alp CANER & Yusuf DÖNMEZ

YAKIN SAHA DEPREMLERİNİN ZEMİN ÖZELLİKLERİ FARKLI YÜKSEK KATLI BETONARME BİNALARA ETKİSİ

SÜREKLİLİK VE SÜREKSİZLİK DURUMLARINDA PERDE-ÇERÇEVE ETKİLEŞİMİ. İnşaat Y. Müh., Gebze Teknik Üniversitesi, Kocaeli 2

BETONARME KOLONLARIN AKMA EĞRİLİKLERİNİN TESPİTİ İÇİN TBDY-2016 DA VERİLEN AMPİRİK BAĞINTILARIN İNCELENMESİ

KESME BAKIMINDAN DOĞRU TASARLANMAMIŞ BETONARME PERDE DUVARLI YÜKSEK BİNALARIN DEPREM PERFORMANSI

TEMEL İNŞAATI TEKİL TEMELLER

CS MÜHENDİSLİK PROJE YAZILIM HİZMETLERİ EUROCODE-2'ye GÖRE MOMENT YENİDEN DAĞILIM

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Afyon Kocatepe University Journal of Science and Engineering

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

BETONARME YAPILARDA MALZEME DAYANIMI VE DETAYLANDIRMA ÖZELLİKLERİNİN SİSMİK HASAR ÜZERİNE ETKİSİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

TAŞIYICI SİSTEM TASARIMI 1 Prof. Dr. Görün Arun

DEPREM YALITIMLI HASTANE TASARIMI UYGULAMASI: ERZURUM SAĞLIK KAMPÜSÜ

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ (Bölüm-3) KÖPRÜLER

DÖŞEMELER (Plaklar) Döşeme tipleri: Kirişli döşeme Kirişsiz (mantar) döşeme Dişli (nervürlü) döşeme Asmolen döşeme Kaset (ızgara)-kiriş döşeme

BÖLÜM - 2 DEPREM ETKİSİNDEKİ BİNALARIN TASARIM İLKELERİ (GENEL BAKIŞ)

DİKEY DOĞRULTUDA KÜTLE DÜZENSİZLİĞİ OLAN YAPILARIN DEPREM ALTINDAKİ DAVRANIŞI

KAYMA GERİLMESİ (ENİNE KESME)

YAPILARIN ÜST RİJİT KAT OLUŞTURULARAK GÜÇLENDİRİLMESİ

Mukavemet-II PROF. DR. MURAT DEMİR AYDIN

Çatı katında tüm çevrede 1m saçak olduğu kabul edilebilir.

Hibrit ve Çelik Kablolu Köprülerin Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 7-Örnekler 2. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Alt Yapı ve Kentsel Dönüşüm Hizmetleri Genel Müdürlüğü

Transkript:

YATAY DEPREM HAREKETİ İLEŞENLERİ DOĞRULTUSUNUN KÖPRÜ SİSMİK DAVRANIŞINA ETKİSİ. Atak, Ö. Avşar 2 ve A. Yakut 3 Araştırma Görevlisi, İnşaat Müh. ölümü, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir 2 Yrd. Doç. Dr., İnşaat Müh. ölümü, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir 3 Profesör, İnşaat Müh. ölümü, ODTÜ, Ankara Email: bengiatak@anadolu.edu.tr ÖZET: ir köprünün sismik yükler altındaki davranışının incelenmesinde deprem yüklerinin köprü geometrisine hangi açıdan uygulandığında en elverişsiz tesirin oluşacağı konusu köprü tasarımında sık karşılaşılan sorunlardan birisidir. Özellikle de verevlik açısı yüksek olan düzensiz yapıdaki köprüler için yaygın olarak kullanılan köprü iki asal eksenine deprem yüklerinin uygulanıp sonra da %30 kombinasyon kuralına göre bileşenlerinin alınması yaklaşımının sadece elastik davranış gösteren yapılarda azami tesirleri verdiği düşünülerek hesaplamalar yapılmaktadır. Diğer taraftan bu kuralın, elastik ötesi davranış sergilemesi beklenen kolon ve başlık kirişi gibi köprü yapı elemanları için uygulanması bir takım belirsizlikleri barındırmaktadır. Aynı zamanda doğrusal olmayan zaman serisi davranış analiz yöntemi ile irdelenen köprülerde iki yatay deprem yükü bileşeninden hangisinin köprünün boyuna yönünde hangisinin enine yönünde uygulanacağı da yoruma açık bir konudur. Ayrıca, en elverişsiz tesirleri elde etmek için, deprem yüklerinin köprüye etkime açılarının köprünün tipine göre (düşük ve yüksek peryotlu) nasıl farklılık göstereceği de doğrusal olmayan analizlerde ayırt edici bir özellik olarak karşılaşılmaktadır. u çalışmada biri rijit diğeri nispeten daha az rijit davranış gösteren iki köprü tipinin her birinde 0 dan başlayarak 0 ar derece artımla 60 dereceye kadar 7 farklı verevlik için toplamda 4 model doğrusal olmayan zaman serisi davranış analizi yöntemi ile incelenmiştir. Her bir modele deprem yükleri ivme zaman serileri olarak 0 dan başlayarak 5 er derece artımla 65 dereceye kadar 2 farklı açı ile uygulanmıştır. u işlem 7 farklı şiddetteki deprem kaydı için tekrarlanarak duyarlılık analizleri yapılmıştır. Sismik tepki parametresi olarak analizlerden elde edilen kolon güçlü ve zayıf yönü momentleri ile eğrilik dereceleri karşılaştırılmıştır. Köprü verev açısına göre en elverişsiz tesirlerin oluştuğu deprem etkime açısı değişkenlik göstermektedir. ANAHTAR KELİMELER : deprem yönü, deprem açısı, köprü sismik analizi, verevlik. GİRİŞ Köprülerin sismik davranışlarının incelenmesi amacıyla yapılan analizlerde modellere uygulanan zaman serisi türündeki kuvvetli yer hareketi kayıtları birbirine dik iki yatay bileşenden oluşmaktadır. u iki bileşenden hangisinin köprüye hangi yönde uygulanacağı konusu tasarımda sıkça karşılaşılan sorunlardan biridir. Şekil - de görüldüğü gibi bu iki bileşenli kuvvetli yer hareketi verisi köprü asal yönleri ile θ gibi rastgele bir açı ile uygulanabilir. Zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizlerin uygulanmasındaki amaçlardan biri ve en önemlisi en elverişsiz tepki parametrelerini elde etmektir. Ancak elde edilmek istenen tepki parametresine, yer hareketi verisine ve köprünün gemetrik özelliklerine göre en elverişsiz koşulun oluştuğu kuvvetli yer hareketi etkime açısı, θ farklılık göstermektedir.

Şekil - En elverişsiz tesirler için yer hareketi çiftinin köprüye uygulanma açısı Caltrans (200) a göre deprem etkilerini belirlemede iki metot kullanılmaktadır. unlardan ilkine göre, kuvvetli yer hareketi bileşenlerinden biri köprünün asal yönlerinden birine diğeri de öteki asal yönüne uygulanır ve en büyük sismik istem %30 birleştirme kuralına göre hesaplanır. İkinci metotta ise deprem kaydının birbirine dik iki bileşeni yeterli sayıda farklı açı için köprüye uygulanıp analiz edilerek her bir kritik köprü elemanı için en büyük sismik istem değerleri tespit edilmeye çalışılır. İlk metotun güvenirliği özellikle de yüksek verevlik açısına sahip düzensiz köprüler için şüphe uyandırmaktadır. Priestley ve diğ. (996) ya göre, diğer kombinasyon kuralları gibi %30 birleştirme kuralı da aslında yapıların doğrusal elastik davranışının belirlenmesinde uygulanmalıdır. Kolonlar ve başlık kirişleri gibi köprünün elastik olmayan davranış göstermesi muhtemel elemanlarında bu tür kombinasyon yöntemleri kuşkuya açıktır. una bağlı olarak, kritik köprü elemanlarında en büyük sismik istemi yaratan kuvvetli yer hareketi etkime açılarının tayini için biri rijit ve diğeri nispeten daha az rijit iki köprü modeli üzerinde bir çok duyarlılık analizleri gerçekleştirilmiştir. u iki köprü tipinin her biri için 0 dereceden başlayarak 0 ar derece artımla 60 dereceye kadar 7 farklı verev açısına göre modeller oluşturulmuş, her bir modelde deprem ivme kayıtları 0 dan başlayarak 5 er derece artımla 65 dereceye kadar 2 farklı açı ile köprüye uygulanmıştır. u analizler 7 farklı kuvvetli yer hareketi verisi için tekrarlanmıştır. Sonuç olarak iki farklı köprü tipinde 588 adet olmak üzere toplamda 76 analiz gerçekleştirilmiş ve kolon güçlü ve zayıf yön momentleri ile eğrilik dereceleri karşılaştırılarak deprem yüklerindeki açı değişikliğinin etkileri tespit edilmeye çalışılmıştır. Doğrusal olmayan analizler OpenSees programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Zaman tanım alanında analiz yapmak için tanımlanan ivme zaman verisi köprüye Şekil - e göre X ve Y yönlerinde uygulanabilmektedir. u sebeple θ açısı ile ve 2 yönlerinde uygulanması istenen verinin Denklem () de verilen dönüştürme matrisi ile köprünün global yönleri olan X ve Y yönlerine dönüştürülmesi gereklidir (Khaled ve diğ., 2006). a x (t) cosθ sinθ a(t) () a y(t) sinθ cosθ a 2(t) 2

2. KÖPRÜ MODELLERİNİN TANITILMASI Türkiye de özellikle de son 25 yıldır sıkça uygulanan karayolu köprüleri iki veya daha fazla açıklığı olan öngermeli I-kesitli kirişler ile tabliyeden oluşan kompozit üstyapıya sahip betonarme köprülerdir. u çalışma kapsamında incelenen ve genel özellikleri Şekil 2- de verilen iki köprü tipi de bu anlamda Türkiye de yaygın olan karayolu köprü tiplerinden olup Caltrans (200) a göre Tipik Standart Köprüler olarak sınıflandırılabilir (Avşar ve diğ., 20). L AÇIKLIK- L... AÇIKLIK-... Ln AÇIKLIK-N Öngermeli Kiris Yerinde Dökme etonarme Döseme oyuna Dogrultu Orta Ayak Kenar Ayak Kaziklar Kazik asligi VEREV AÇISI Öngermeli Kiris - Öngermeli Kiris - 2 C LKIRISLER Öngermeli Kiris - N Plan Görünüm Deprem Takozu Kolon Üstyapi (Döseme + Kirisler) aslik Kirisi Çok-Kolonlu Orta Ayak A A Seyrek Yerlestirilmis Öngerilmeli Kirisler H Deprem Takozu H Üstyapi (Döseme + Kirisler) aslik Kirisi Kolon Sik Yerlestirilmis Öngerilmeli Kirisler c Kolon Kesidi A-A or - D L Enine Dogrultu Tek-Kolonlu Orta Ayak 2.. Köprü Tiplerinin Tanıtılması Şekil 2- Tipik karayolu köprülerinin genel özellikleri Modelleri incelenen iki köprüden ilki daha kısa ve rijit olarak değerlendirilen ve etkin periyotu da her bir verevlik için değişmekle birlikte ortalama 0.5 saniye olan tipik bir betonarme karayolu köprüsüdür. 5 er metrelik iki açıklıktan oluşan bu köprünün üstyapısı 2 m genişliğinde olup 8 adet öngermeli kirişten oluşan kompozit bir yapıdadır. Orta ayağı, 4 m yüksekliğinde 4.7 m aralıklı 3 adet m en ve 2 m boyundaki oval kolondan oluşmaktadır. Ayrıca başlık kirişi de.2 m eninde ve. m derinliğinde dikdörtgen kesite sahiptir. una karşılık, ikinci tip köprü 35 er metrelik 4 açıklıktan oluşup her bir orta ayağında 8.7 m yükseklikte tek kolon (.2 m ye 4 m oval kesit) bulunmaktadır. Ortalama etkin periyotu 0.95 saniye olan bu tipteki köprünün üstyapısı ilk tipteki köprü ile aynı genişliktedir. Her iki tip köprü modelinde de beton sınıfı C25, donatı çeliği 3

sınıfı ise S420 olarak alınmıştır. Her iki tip köprü için de kolonlar şartnamelerde minimum koşul olarak tanımlanan % oranında eğilme donatısı ile donatılandırılmıştır. 2.2. Analitik Modellerin Oluşturulması Her bir köprü tipi, verevlik ve deprem açısı için OpenSees programı ile gerçekleştirilen analitik model 7 farklı kuvvetli yer hareketi verisi için zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler ile değerlendirilmiştir. Şekil 2-2 de gösterilen köprü bileşenlerinin detaylı modellerinin kullanılmasıyla köprülerin her biri için analitik modeller oluşturulmuştur. Avşar ve diğ. (20) de detaylı bir şekilde anlatılan herbir köprü bileşeninin analitik modelleri bu çalışma kapsamında da kullanılmıştır. Üstyapi Elemanlari Elastik Olmayan Elemanlar Rijit Elemanlar Elastomer Yastik Yayi Kenar Ayak/Zemin Yayi ZimbalamA Elemani Noktasal Kütle Düsey (D) oyuna () Enine (E) Üstyapi Enine Dogrultu E Kenar Ayak/Zemin Yayi Üstyapi-Deprem Takozu Enine Zimbalama E Elastomer Yasyik Yayi Üstyapi-Kenar Ayak oyuna Zimbalama Rijit Eleman oyuna Dogrultu Enine Dogrultu E Rijit Eleman aslik Kirisi E Üstyapi-Deprem Takozu Enine Zimbalama Elastomer Yasyik Yayi Rijit Eleman oyuna Dogrultu Şekil 2-2 Köprü analitik modeli ve bileşenleri Üstyapının elastik kalacağı kabulü ile köprü üstyapısı elastik çubuk elemanlarla modellenmiş, altyapı ile arasına sadece sürtünmeyi yenene dek yük aktaran sonrasında ise üzerine gelen yükün sabit kaldığı elastomer yastık yayları eklenmiştir.elastik ötesi davranış sergilemesi beklenen kolon ve başlık kirişi, fiber tabanlı doğrusal olmayan elemanlar ile modellenmiştir. Zemin yapı etkileşimini modellemek için kenar ayakta ve kazıklarda doğrusal olmayan yaylar uygulanmıştır (Caltrans, 200). Köprü enine doğrultusunda uygulanan deprem takozlarını modellemek amacıyla çarpma etkisinin gözlemlenebildiği kontak elemanlar kullanılmıştır. Ayrıca 4

benzer bir çarpma etkisi kenar ayaklar ile üstyapı arasında bırakılan boşluklarda da meydana gelebileceğinden benzer kontak elemanlar bu bölgelerde de modelde uygulanmıştır (Avşar ve diğ., 20). 3. KUVVETLİ YER HAREKETİ VERİSİ VE ÖZELLİKLERİ u çalışma kapsamında yapılan analizlerde faylanma mekanizması Türkiye de de yaygın olarak görülen yanal atımlı olan ve iki yatay bileşen sahip kuvvetli yer hareketlerinden Tablo 3- de verilen depremlerin ivme zaman kayıtları kullanılmıştır. Ölçeklendirilmemiş bu kayıtların şiddet seviyeleri PGA, PGV ve PGA/PGV oranına ilave olarak Avşar ve diğ. (20) tarafından tanımlanan ASI (ivme spektrum şiddeti) şiddet ölçütü ile de Tablo 3- de verilmiştir. Tablo 3- Seçilen Kuvvetli Yer Hareketleri Kayıt # 2 3 4 5 6 7 Deprem Merkezi ve Tarihi Duzce, Turkey 999//2 Denizli, Turkey 976/08/9 ingol, Turkey 2003/05/0 Coyote Lake 979/08/06 7:05 Morgan Hill 984/04/24 2:5 Landers 992/06/28 :58 Superstition Hills() 987//24 3:6 İstasyon Kaynak ASI (g*s) T i =0.4s- T f =.s PGA (g) PGV (cm/s) PGA/PGV (/s) 375 Lamont 375 PEER 0.249 0.706 27.5 25.5 Denizli Directorate of Public Works and Settlement ingol Directorate of Public Works and Settlement European Strong Motion Database General Dir. of Disaster Affairs/ERD 0.283 0.300 9.3 5.23 0.284 0.396 28.37 3.67 57383 Gilroy Array #6 PEER 0.346 0.370 34.72 0.46 652 Anderson Dam (Downstream) PEER 0.364 0.350 26.42 2.98 2270 Joshua Tree PEER 0.425 0.279 34.47 7.94 286 Superstition Mtn. PEER 0.528 0.78 37.03 20.68 4. ANALİZ SONUÇLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ Analizler sonucunda sismik istem parametreleri olarak kolonların güçlü ve zayıf yönlerindeki momentleri (sırasıyla M3 ve M2) ile eğrilik değerleri (sırasıyla K3 ve K2) irdelenmiştir. Farklı tipteki iki köprünün her bir verevlik derecesi için oluşturulan modellerde her bir kuvvetli yer hareketi için çeşitli açılarda uygulanan deprem ivmesi sonuçlarından en yüksek moment değerini ve en yüksek eğrilik değerini verenler tespit edilmiş, diğer açılardan elde edilen sonuçlar da bu ilgili azami değere göre normalize edilerek aşağıdaki şekillerde sunulmuştur. 5

Normalize edilmiş kolon kuvvetli yön azami momenti (M3) 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0. 0 ortalama 0 20 40 60 80 00 20 40 60 Yer Hareketi Yönü (derece) Normalize edilmiş kolon zayıf yön azami momenti (M2) 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0. 0 ortalama 0 20 40 60 80 00 20 40 60 Yer Hareketi Yönü (derece) Şekil 4- Kolon normalize edilmiş en yüksek güçlü (M3) ve zayıf yön (M2) momentleri dağılımı Şekil 4- [a] da elde edilen tüm sonuçlar sunulduğundan, azami değerlerin oluştuğu açının verevlik derecesine bağlı olarak nasıl değiştiği gözlenememiştir. Aynı şekilde her iki köprü tipi için de elde edilen sonuçlar yine bu grafikte gösterildiğinden köprü tipine bağlı olarak nasıl değişiklik oluştuğunun da ayırt edilebilmesi için kolon momentleri için benzer bir normalize dağılım bu kez farklı verevliğe sahip farklı tiplerdeki köprüler için ayrı ayrı yapılmış ve Şekil 4-2 de ve Şekil 4-3 de sunulmuştur. Şekil 4-2 Daha rijit olan birinci tip köprüler için normalize edilmiş kolon momentleri ortalama değer dağılımı 6

Şekil 4-3 Daha az rijit olan ikinci tip köprüler için normalize edilmiş kolon momentleri ortalama değer dağılımı Her iki tip köprü modelleri için de sonuçlar incelendiğinde yer hareketi uygulanma açısının kolon güçlü yön momentinde daha etkili olduğu ve daha fazla fark yarattığı ilk göze çarpan gözlem olarak söylenebilir. Tek bir kritik açı belirlemenin söz konusu olmadığı bu sonuçlar için, her verevlik tipinde farklı bir etkime açısının momentlerde daha çok artışa sebep olduğu sonucu çıkarılabilir. Daha rijit özellik gösteren köprüler için M3 momentini en büyük değerlerine taşıyan yer hareketi açısının tüm verevlikler için 45 ile 90 arasında olduğu gözlemlenirken M2 momentleri için yüksek verevlik derecesine sahip köprülerde kritik açı 90 ile 20 arasında olmakla birlikte düşük verevliğe sahip olanlarda daha düşük etkime açıları M2 momentinin en yüksek oluştuğu açılar bulunmaktadır.farklı verevliklerde yer hareketi yönlerine göre momentlerdeki değişim eğilimi daha rijit olan köprü tiplerinde daha belirgindir. Şekil 4-2 de M3 momentlerinin düşük verevlik derecesine sahip köprüler için 45 ile 60 arasında maksimize olduğu görülürken Şekil 4-3 de yine düşük verevliğe sahip köprülerde M3 ün en yüksek değerlerine ulaştığı etkime açıları 90 ile 20 arasındadır. Öte taraftan M2 momentlerindeki dağılım ve farklar incelendiğinde her iki köprü tipi için de oluşan farkların %0 dan az olduğu söylenebilir. Deplasman bazlı istem parametresinin yer hareketi açısındaki değişikliklerde göstereceği değişiminin değerlendirilmesi açısından kolonların güçlü ve zayıf yönlerindeki elde edilen eğrilik değerleri sonuçları aşağıda sunulmuştur. Şekil 4-4 te kolonun güçlü ve zayıf yönlerindeki normalize edilmiş eğrilik değerleri ile ortalamaları sunulmuştur. Güçlü yön için K3, zayıf yön için ise K2 kısaltmaları kullanılacaktır. 7

Normalize edilmiş kolon kuvvetli yön azami eğriliği (K3) 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0. 0 ortalama 0 20 40 60 80 00 20 40 60 Yer Hareketi Yönü (derece) Normalize edilmiş kolon zayıf yön azami eğriliği (K2) 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0. 0 ortalama 0 20 40 60 80 00 20 40 60 Yer Hareketi Yönü (derece) Şekil 4-4 Kolon normalize edilmiş en yüksek güçlü (K3) ve zayıf yön (K2) eğrilik değerleri dağılımı Şekil 4- de moment dağılımlarında olduğu gibi burada da tüm analiz sonuçları aynı anda değerlendirildiğinden eğrilik değerlerine yer hareketi uygulanma yönünün etkisi ancak ortalama olarak görülebilmektedir. Her bir köprü tipinde ve verevlik derecesindeki etkiyi daha iyi inceleyebilmek için Şekil 4-5 ve Şekil 4-6 sunulmuştur. Şekil 4-5 Daha rijit olan birinci tip köprüler için normalize edilmiş kolon eğrilik ortalama değer dağılımı 8

Şekil 4-6 Daha az rijit olan ikinci tip köprüler için normalize edilmiş kolon eğrilik ortalama değer dağılımı Şekil 4-5 ve Şekil 4-6 incelendiğinde genel olarak verevliği yüksek köprülerde eğrilik değerlerinin nispeten daha yüksek olduğu sonucu göze çarpmaktadır. Kolon momentlerinde olduğu gibi, eğrilik derecelerinde de yer hareketi açısındaki değişikliğin etkileri köprünün rijitlik özelliklerine göre farklılık göstermektedir. Örneğin verevliği az olan köprülerden daha az rijit olanlarında yer hareketinin açısının etkileri %0 dan az olduğu halde rijit yapıdaki köprülerde bazı açılarda bu fark %20 yi aşmaktadır. Kritik yer hareketi uygulama açısının tespiti için yapılan bu çalışmada, genel olarak söylenebilir ki en elverişsiz sonuçlar yer hareketi köprü modellerine iki asal yönlerinden uygulandığında oluşmuştur. Fakat hala yer hareketi verisinin iki yatay bileşeninden hangisinin hangi asal yönde uygulanacağı konusu çelişki barındırmaktadır. u soru işaretini gidermek amacıyla bu çalışma kapsamında gerçekleştirilen doğrusal olmayan zaman tanım alanındaki analizler her iki kombinasyonun da denenip en elverişsizin seçilmesi şeklinde yapılmıştır.yani, belli bir köprü tipinin belli bir verevliği için oluşturulan modelle yedi yer hareketinden her biri için yapılacak analiz iki vaka şeklinde gerçekleştirilmiştir. unlardan ilkinde köprünün bir asal yönüne ivme kaydı bileşenlerinden ilki uygulanıp diğer asal yönde de öteki yatay bileşen uygulanırken, ikinci vakada tam tersi uygulanmıştır. Sonuçta da belirlenen sismik istem parametresini en elverişsiz yapan vakaya ait sonuç kabul edilmiştir. 5. SONUÇLAR Türkiye de yaygın olarak kullanılan iki veya daha fazla açıklığı olan öngermeli kirişli betonarme köprüler için rijitlik özelliklerine ve verevlik açılarına göre kuvvetli yer hareketinin uygulanma açısının seçilen sismik istem parametreleri üzerinde yarattığı farklılıkları gözlemlemek amacıyla bir dizi doğrusal olmayan zaman tanım alanında analizler gerçekleştirilmiştir. Rijit ve daha az rijit olmak üzere iki tip köprü belirlenmiş, her biri yedi farklı verevlik derecesi için modellenmiştir. u modellerden her birine yedi farklı yer hareketi ivme verisinin iki yatay bileşeni 2 farklı açıdan uygulanmıştır. Sonuçlar kolon zayıf ve güçlü yön momentleri ile eğrilik değerleri açısından değerlendirilerek yer hareketi açısındaki değişikliğin etkileri incelenmiştir. 9

u analizlerin sonucunda söylenebilir ki açılardaki değişiklik köprünün rijit bir davranışa sahip olup olmamasına ve verevlik açısına göre farklılık göstermektedir. Örneğin daha rijit yapıdaki köprülerde kolon güçlü yön momenti düşük verevliği olan köprülerde 45-60 dereceler arasında en yüksek değerlerine ulaşırken bu durum benzer verevlikteki daha az rijit köprüler için 90-20 derece arasındaki yer hareketi açılarında gözlenmiştir. enzer şekilde, kolon zayıf yön momentlerindeki değişiklik güçlü yön momentlerine göre oldukça farklıdır. Hatta M2 momentleri üzerindeki yer hareketi açısındaki değişikliklerin her bir verevlik için ±%0 dan fazla değişikliğe sebep olmadığı söylenebilir. Sismik istem parametresi olarak kolon eğrilik değerleri incelendiğinde yine yer hareketi açısındaki değişikliğin iki farklı köprü tipinde birbirinden farklı davranış gösterdiği söylenebilir. Düşük verevliğe sahip köprülerde rijit olanlarda kolon güçlü yönündeki eğrilik dereceleri yer hareketinin açısına göre yaklaşık %20 oranında değişiklik gösterirken daha az rijit köprülerde benzer verevlikteki köprülerde aynı fark %0 dolaylarını aşmamıştır. Sonuçta genel olarak, sismik istem parametrelerinin köprünün iki dik yönünde uygulanan yer hareketi ivme kayıtları neticesinde oluştuğu çıkarımı yapılmıştır. Fakat, yer hareketi bileşenlerinden hangisinin köprünün hangi asal yönünde uygulanacağı sorusu cevaplanamadığından her iki durumun da analiz edilerek en elverişsiz olanın kullanılması gereklidir. unlarla birlikte, aranan parametreye göre ve köprülerin geometrik ve rijitlik özelliklerine göre yer hareketinin uygulama açısının yaratacağı etkinin farklı olacağı unutulmamalıdır. KAYNAKLAR: AASHTO, 996. AASHTO Guide Specifications for LRFD Seismic ridge Design, American Association of State Highway and Transportation Officials 6th Ed. with 200 Interims, Washington D.C. Avşar, Ö., Yakut, A. ve Caner, A. (20). Analytical fragility curves for ordinary highway bridges in Turkey. Earthquake Spectra 27:4, 97-996. Caltrans, 200 Seismic Design Criteria Version.6., California Department of Transportation, Sacramento, CA. Deprem ölgelerinde Yapılacak inalar Hakkında Yönetmelik, 2007 (DYHY-2007), ayındırlık ve İskan akanlığı. Khaled A., Tremblay R. and Massicotte., 2006, Assessing the Adequacy of the 30% Combination Rule in Estimating the Critical Response of ridge Piers under Multi-Directional Earthquake Components, 7 th International Conference on Short&Meduim Span ridges, Paper No. SD-04-, Montreal, Canada. OpenSees, (2005). Open System for Earthquake Engineering Simulation, Version.7.3, Pacific Earthquake Engineering Research Center, http://opensees.berkeley.edu. Priestley M.J.N., Seible F. and Calvi G.M., 996, Seismic Design and Retrofit of ridges, John Wiley & Sons, Inc., New York, NY. 0