Comperative structural analysis of suspension bridges with diagonal and vertical hangers


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: MUSTAFA MERT EYÜPGİLLER

Danışman: Çağrı Mollamahmutoğlu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

15 Temmuz Şehitler Köprüsü (Boğaziçi Köprüsü) inşa edildiği 1973 yılında eğik askı kablolu en uzun köprüydü. Yakın zamanda bir güçlendirme ve iyileştirme projesi geçirdi ve İstanbul'un bu ikonik köprüsünün eğik askı kabloları düşey kablolar ile değiştirildi. Literatürde köprünün eğik kablolu düzeniyle ilgili, hem deneysel hem teorik çok sayıda araştırma bulunmaktadır. Bu araştırmalar eğik kablolu köprünün neredeyse bütün yapısal özelliklerini ortaya koysalar da düşey kablolu yeni düzeni üzerinde herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak Boğaziçi Köprüsü'nün en detaylı ve gerçekçi modellerinden biri üretilmiştir. Tabliye ve kuleler rijitleştirici levhalar gibi ince detaylarla gerçekçi üç-boyutlu kabuk (shell) yapılar olarak ele alınırken; ana kablo -modeli türünün tek örneği yapan eşsiz bir özellik- kuleler üzerindeki semerlerde sürtünmeli temas eden sürekli eleman olarak kabul edilmiştir. Bu modelde yapısal idealleştirmeleri minimum tutulması, çoğunlukla eşdeğer elemanlar kullanan diğer modellere göre ayırt edici niteliktedir. Hem eğik hem de düşey askı kablolu düzenlerin modellenmesinde bir ticari sonlu elemanlar programı çerçevesinde otomatikleştirilmiş kodlar kullanılmış, bu büyük iyileştirme projesinin serbest titreşim karakteristikleri ve kablolardaki gerilme dağılımları analiz edilmiştir. Literatür köprünün sadece eski, eğik kablolu düzenine ait sonuçları içermesi ve bu çalışma yeni düzene ait tek çalışma olması sebebiyle, analiz sonuçlarının doğrulaması varolan deneysel doğal frekans değerleriyle eğik düzen modelinin sonuçları kıyaslanarak yapılmıştır. Köprünün iki düzeninin doğal frekanslarının, anakablo, askı kabloları ve tabliyedeki gerilmelerin değişimleri kıyaslamalı olarak incelenmiştir. Bunlara ek olarak, modellere, köprünün gerçekte maruz kaldığı çeşitli sıcaklık değişimleri etkitilmiş, tabliyedeki gerilme değişimleri ve kablo kuvvetleri incelenmiştir. Eğik askı kablolu düzenin sıcaklık etkilerine karşı daha hassas olduğu, dolayısıyla yorulmaya yatkınlığı görülmüştür. Son olarak, sıcaklığın doğal frekanslara etkileri de gösterilmiştir.