Zamana bağlı çevresel etkiler için konsol dilimler halinde inşaa edilen kablolu köprülerin lineer olmayan analizi

Abstract

Bu tez çalışmasında kablolu köprülerin konsol dilimler halinde inşa edilmesi durumunda betonun sünmesi, rötresi ve yaşlanması ile çelikteki gevşeme gibi zamana bağlı etkilerin dikkate alındığı lineer olmayan analizi gerçekleştirilmiştir.Bu amaçla örnek sistem olarak seçilen Quincy Bayview kablolu köprüsünün üç boyutlu sonlu eleman modeli için, tabliyenin modellenmesine bağlı olarak üç ayrı analitik model oluşturulmuştur. Böylece kablolu köprülerde yaygın olarak kullanılan çubuk tabliye eleman ve rijit bağlantı eleman yaklaşımı, tabliyenin plak olarak modellenmesi suretiyle tahkik edilmiştir. Quincy Bayview köprüsünün lineer olmayan analizi, dengeli konsol yöntemi ile inşa edilmesi durumu için LARSA 2000 sonlu eleman programı ile gerçekleştirilmiştir. Köprünün konsol dilimler halinde inşa edilmesi durumunda, söz konusu program ile köprünün inşa aşamasının gelişimini gösteren adımları içeren bir dizi inşa adımının analizi yapılmıştır. Analiz aşaması, inşaat aşaması ve servis aşaması olmak üzere ikiye ayrılmıştır. Analizlerde inşaat aşaması için 970 günde tamamlanan 33 dilim ve servis aşaması için 3 dilimden oluşan 6 aylık, 1 yıllık ve 10 yıllık dilimler dikkate alınmıştır. Böylece oluşturulan köprü sonlu eleman modelleri hem kendi ağırlığı altında, hem de çevresel etkenler dikkate alınarak çözümlenmiş ve elde edilen köprü tepkileri çevresel etkenler açısından karşılaştırılmıştır.

In this thesis time dependent nonlinear analysis of segmentally erected cable stayed bridges are performed for the environmental conditions of creep, shrinkage and aging of concrete and relaxation of steel. With this aim, depending on the modelling of the bridge deck, three different analytical models are used to obtain the 3D finite element model of the Quincy Bayview cable-stayed bridge which is considered as a numerical example in the study. So, the modeling method of using frame deck elements and rigid link elements for cable-stayed bridge decks are verified by considering plate elements for the deck. The nonlinear staged construction analysis of the Quincy Bayview bridge is performed with the finite element code LARSA 2000. A series of construction stages, which show the construction progress of the bridge, are analyzed with this code. The analysis phase is divided into two phases: The construction phase and the service phase. In the analyses, while 33 stages which cover 970 days are considered for the construction phase, 3 stages which lasts up to 10 years are used for the service phase. The analytical models of the selected numerical example are solved by considering the self weight and the enviromental conditions. The bridge responses are then compared with respect to the enviromental conditions.