Seismic performance evaluation of the Mecidiyeköy (V302) viaduct

Abstract

Günümüzde var olan köprülerin büyük bir kısmı yapısal deprem mühendisliği gelişmeden önce projelendrilip inşa edildiği için performans düzeyleri istenilenden azdır. 1 inci istanbul Çevre Yolunda bulunan Mecidiyeköy Viyadüğü (V302) bunların içindedir. Mecidiyeköy Viyadüğü hayati önem taşıyan bir viyadüktür ve performans seviyesi olarak kullanılabilirlik sınırım sağlamalıdır.Bu çalışmanın amacı Mecidiyeköy Viyadüğünün sismik performansım değerlendirmek, ve de muhtemel hasar yerleri ve zarar görebilecek noktalan belirlemektir.Köprü, kolonlarına önem verilerek incelendikten sonra, genel olarak iyi durumda ve proje çizimleri ile tutarlı olduğu söylenebilir.İlk olarak çubuk, kabuk ve nonlineer link elemanları kullanılarak üç boyutlu global sonlu eleman model kuruldu. İkinci olarak modeli güncellemek ve istemlerle karşılaştırmak için kolonların kapasiteleri hesaplandı. Daha sonra doğrusal tepki spektrumu analizi, zaman tanım aralığında doğrusal analiz, zaman tanım aralığında doğrusal olmayan analiz ve pushover analizi üç boyutlu modellere uygulandı.En önemli olarak, analizler beton mafsalların eğilme kapasitelerinin, depremlerin istemlerini karşılamadığı gösteriyor. İkinci olarak mukabale spekturumu analizi, köprünün boyuna yönde performansının iyi olduğunu gösteriyor ve bu yönde köprünün doğrusal davranması bekleniyor.

Many of the bridges around the world today have been designed and built before concepts of structural earthquake engineering developed; as a result, their performances are lower than desired. The Mecidiyekoy Viaduct (V302), which is located on the lst Peripheral Freeway of istanbul (E-5), is amongst these bridges. The Mecidiyekoy Viaduct is a lifeline bridge so the performance level of serviceability limit state should be satisfied.The purpose of this study is to evaluate the seismic performance of the Mecidiyekoy Viaduct, and also 'to locate possible damage locations and weak points.Following inspections to the bridge with emphasis on columns, it can be said that generally speaking, it is in good condition and can be considered consistent with the project drawings.First, a three-dimensional global finite element model is built using frame, shell and nonlinear link elements. Second, the capacities of the column sections are calculated to compare to the demands and to update the models. Then linear response spectrum analysis, linear time history analysis, nonlinear time history analysis and pushover analysis are ali applied to three-dimensional models of the viaduct.Most importantly, analyses show that the flexural capacities of the concrete hinges do not satisfy the demand of the earthquakes. Secondly, response spectrum analysis shows that the performance of the bridge is good longitudinally, where it is expected to behave linearly.