Boğaziçi Asma Köprüsü`nün askılarının değişiminden önce ve sonraki yapısal davranışının incelenmesi

Abstract

Boğaziçi Asma Köprüsü, Türkiye'deki uzun açıklıklı asma köprülerden biridir. 1973 yılında trafiğe açılmış ve o günden bu yana İstanbul'un trafik ağındaki en önemli bağlantılardan biri olmuş, 1074 metre uzunluğunda bir ana açıklığa sahip ve askılarının orijinal yapılandırması ters V biçiminde olan bir yapıdır. Ocak 2004'te meydana gelen bir fırtına sırasında köprünün Avrupa tarafındaki kulesine yakın bir askı-tabliye bağlantısında oluşan hasar köprüde eğik veya düşey askıların kullanılması konusunda bir tartışma başlatmıştır. Temmuz 2015'te, askılar değiştirilmiş ve askılar düşey olacak şekilde değiştirilmiştir.Bu çalışmada, geometrik olarak lineer olmama dikkate alınarak Boğaziçi Asma Köprüsünün eğik ve düşey askılarla karşılaştırmalı iki boyutlu (2B) ve üç boyutlu (3B) sonlu elemanlar analizi gerçekleştirilmiştir. Önce iki boyutlu (2B) ve üç boyutlu (3B) sonlu eleman modelleri kullanılarak köprünün eğik askılarla statik ve dinamik analizleri yapılmıştır. Sonra, köprünün aynı boyutlarda sonlu eleman modelleri ile aynı analizler gerçekleştirilmiş, ancak eğik yerine düşey askılar kullanılmıştır. Dinamik analizde, yer hareketleri için 1999 Kocaeli Depremi Gebze istasyon kayıtlarının GBZ000 bileşeni kullanılmıştır. Eğik ve düşey askılarla hem iki boyutlu (2B) hem de üç boyutlu (3B) statik ve dinamik analizler ile elde edilen yer değiştirme ve iç kuvvetler hesaplanmış ve birbiriyle karşılaştırılmıştır. Tüm sonlu elemanlar modelleri, analizleri ve hesaplamaları SAP2000 programı ile gerçekleştirilmiştir.

Bosporus Suspension Bridge in Turkey is one of the long-span bridges crossing over the Bosporus strait. It was opened to traffic in 1973 and from that day it has been one of the most important links in the traffic network of Istanbul, it has a main span of 1074 m and the original configuration of the suspension hangers was inverted V shape. The damage of a hanger-to-deck connection near to European side tower of the bridge during the storm occurred in January-2004 has started the discussion about using inclined or vertical hangers in the bridge. In July-2015, the suspenders were replaced and the orientation of the hangers was changed to vertical. In this study a comparative two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) finite element analyses of Bosporus Suspension Bridge with inclined and vertical hangers were carried out considering geometric nonlinearity. Firstly, static and dynamic analyses for two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) finite element models of the bridge with inclined hangers have been performed. Then, the same analyses for the same dimensional finite element models of the bridge have been also carried out but with the vertical hangers instead of inclined. For the dynamic analysis, GBZ000 component of Gebze station records of 1999 Kocaeli Earthquake has been utilized as a ground motion. The displacements and internal forces obtained for both two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) static and dynamic analyses with inclined and vertical hangers were calculated and compared with each other. All the finite element models, analyses and calculations have been done by SAP2000 program.