Mühendislik yapılarının davranışlarının jeodezik ölçülerle izlenmesi

Abstract

Gelişen teknolojiyle beraber, nüfusun artmasına bağlı olarak artan yapılaşma ve bu alana ayrılan büyük ekonomi; hasar tespit stratejilerinin ortaya çıkmasına ve hızla çeşitlenmesine neden olmaktadır. Hasarın tespit edilebilmesi ihtiyacından yola çıkılarak oluşturulan bu stratejilerden en etkilisi Yapı Sağlığı İzlenmesi (YSİ) teknikleridir. YSİ'nin ana bileşenleri ve kullanılan farklı tekniklerin avantaj ve dezavantajları incelenerek, günümüz yapılaşma ve teknolojisine uygun standartlarda bir YSİ politikası oluşturulabilir. Hasar tespit stratejileri konusunda en endişeli paydaş grubu olan İnşaat sektörünün hızla büyüyen pazardaki ihtiyaçlarını karşılayabilmek için oluşturulacak etkili bir YSİ politikası, tüm bu yapılaşmanın emniyetli bir şekilde sürdürülebilmesi açısından oldukça önemlidir. YSİ gözlemlerinin amacı, meydana gelebilecek olası kazaların önceden belirlenerek zamanında gerekli önlemlerin alınmasını sağlamaktır.Son yıllarda Yapı Sağlığı İzlenmesi çalışmalarında jeodezik yöntemler oldukça etkili bir şekilde kullanılmakta ve yüksek doğrulukla sonuç verileri elde edilmektedir. Bu nedenle yapılan çalışmada Mühendislik yapılarının davranışlarının jeodezik ölçü yöntemlerinden küresel konumlama sistemi (GPS) ve Robotik Total Station (TPS) kullanılarak izlenmesindeki sonuçlar incelenmiştir. Buna yönelik olarak sarsma tablası üzerinde deneyler yapılmıştır. Sarsma tablası farklı frekans ve genliklerde hareket ettirilerek bu hareketlerin kullanılan jeodezik donanımlar ile belirlenmesi amaçlanmıştır. Elde edilen veriler zaman serileri analizi ve hızlı Fourier dönüşümü teknikleri ile değerlendirilmiş, frekans ve genlik değerleri hesaplanmıştır.Farklı jeodezik ölçüm yöntemlerinin YSİ çalışmalarındaki performanslarını belirleyebilmek amacıyla sarsma tablası üzerinde 4 farklı uygulama gerçekleştirilmiştir. 1. uygulamada RTK GPS ölçümleri, VRS, FKP, MAC ve YLDZ ölçüm teknikleriyle gerçekleştirilmiştir. 2. uygulama olarak PPP-GPS ölçümleri, 7 farklı frekans ve genlikteki salınımlarda gerçekleştirilmiştir. 3. uygulama olan KPP-GPS tekniği için sarsma tablası üzerine monte edilmiş GPS verileri statik modda toplanmıştır.4. ve sonuncu uygulamada ise TPS ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla sarsma tablası üzerine reflektör monte edilmiş LEİCA TPS1200 model robotik total stationla reflektöre farklı frekans ve genliklerdeki salınımlarda 11 çeşit ölçüm yapılmıştır. Yapılan tüm bu uygulama verilerinin analizi zaman ve frekans bölgelerinde (Hızlı Fourier Dönüşümü kullanılarak) ayrı ayrı yapılarak salınımların frekans ve genlikleri belirlenmiş, bu değerler sarsma tablasının ölçme donanımı LVDT verileriyle karşılaştırılarak sonuçların doğrulukları belirlenmiştir. Yöntemler kendi içlerinde ve birbirleri arasında karşılaştırılarak hangi yöntemin en etkili sonuçlar verdiği tespit edilmiştir.

With the improving technology, increasing population due to increased construction and these areas largest economy cause to offer damage determination strategies. The most effective of these strategies is Structural Health Monitoring (SHM). Examining the advantages and disadvantages of the different SHM techniques, according to today's construction and technology standard a SHM policy can be created. To provide the needs of the rapidly growing markets of the construction sector, an effective SHM policy must be created. This is very important to maintain all this structuring safely. The purpose of structural monitoring is determining in advance of possible accidents and taking necessary precaution. In recent years, geodetic methods in SHM surveys are being used very effectively and the results are obtained with high accuracy. So that in this study, determining the behavior of construction using Global Positioning System (GPS) and Robotic Total Station(TPS) are investigated. For that shaking table tests were performed. Shaking table was moved at different frequency and amplitude aiming to determine these movement with a GPS and TPS measuring system. The obtained data were evaluated by analysis of time series and fast Fourier transformation techniques and the frequency and amplitude values are calculated.In order to determine the performance of different geodetic measurement methods in SHM studies, 4 different applications were carried out on the shake table. In the first application, RTK GPS measurements, VRS, FKP, MAC and YLDZ measurement techniques were used. As the second application, PPP-GPS measurements were performed at 7 different frequencies and amplitudes oscillations. For the 3rd application KPP-GPS technique, the GPS data mounted on the shake table is collected in static mode. In the 4th and last application, TPS measurements were performed. For this purpose, 11 kinds of measurements were made with the LEİCA TPS1200 model robotic total station. So the reflector was mounted on the shaking table and the reflector was oscillated at different frequencies and amplitudes. The analysis of all of these constructed data sets was performed separately in the time and frequency domain (using Fast Fourier Transform) to determine the frequency and amplitude of the oscillations, which were compared with the LVDT data of the shaking table to determine the accuracy of the results. And the methods were compared among themselves and among them to determine which method gave the most effective results.