Kablolu köprülerin yapım aşamalarına göre 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 ve deprem davranışını belirlemek için dinamik analizi yapılmaktadır. Bu araştırma için model olarak Türkiye'nin ilk kablolu köprüsü olan Manavgat kablolu köprüsü seçilmiştir. Manavgat Kablolu Köprüsü'nün, konsol dilimler halinde inşasının doğrusal olmayan analizi ve dinamik analizi SAP2000 programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Köprü inşasının aşamaları söz konusu program yardımıyla modellenerek her aşaması için analiz sonuçları ayrı ayrı elde edilmiştir. Köprünün üç boyutlu sonlu eleman modeli hem yapım aşaması yöntemine göre hem de yapım aşamaları dikkate alınmaksızın analiz edilmiştir. İki yöntem ile elde edilen bulgular karşılaştırılmıştır. Dinamik analizlerden elde edilen bulgularla da köprünün dinamik karakteristiği belirlenmeye çalışılmıştır.Birinci bölümde kablolu köprülere ait genel bilgiler ve yapılan çalışmalar aktarılmış, kablolu köprülerin yapı elamanları açıklanmıştır. İkinci bölümde kablolu köprülerin analiz ve modelleme yöntemlerinden bahsedilmiş yapılan kabuller ve matematiksel hesaplar ortaya konmuştur. Üçüncü bölümde gerçek bir yapı olarak Türkiye'de inşa edilmiş olan Manavgat Kablolu Köprüsü ele alınmıştır. Köprünün yapısal ve geometrik tanıtımından bahsedilmiştir. Dördüncü bölümde köprünün yapım aşamalarının dikkate alındığı ve alınmadığı analizler sonucunda köprünün tabliyesinde ve kulesinde meydana gelen kesit tesirleri birbiriyle karşılaştırmalı olarak irdelenmiştir. Bu bölümde ayrıca köprünün 3 boyutlu modelinin dinamik analizleri sonucunda elde edilen köprünün tabliyesinde ve kulesinde meydana gelen kesit tesirleri belirlenerek kablolu köprülerin dinamik davranışı belirlenmeye çalışılmıştır. Beşinci bölümde ise çıkan sonuçlar değerlendirilerek, bu sonuçlar ışığında yapının statik davranışını en iyi temsil eden analiz yöntemi belirlenmiş ve önerilerde bulunulmuştur.Anahtar Kelimeler: Manavgat Kablolu Köprüsü, Yapım Aşaması, Zamana BağlıDeformasyonlar, Dengeli Konsol Yöntemi.

In this paper nonlinear static analysis of three-dimensional cable stayed bridges are performed for the time dependent materials properties such as creep, shrinkage and aging of concrete and relaxation of cable. The Manavgat Cable-Stayed Bridge is selected as an application. The bridge is located in Antalya, Turkey was constructed with balanced cantilever construction method. Total length of the bridge is 202 m. The tower of bridge is located middle of the bridge span. The bridge has one ? shape steel tower. The construction stages and 3D finite element model of bridge are modeled with SAP2000. Large displacement occurs in these types of bridges so geometric nonlinearity is taken into consideration in the analysis using P-Delta plus large displacement criterion. The time dependent material strength variations and geometric variations are included in the analysis. In the first chapter of the study is mentioned type of bridges and structural components of cable stayed bridges, and previous researches which related with this study. In the second chapter is showed the modeling method and the formulation of construction stage analysis of the bridge. In the third chapter, Manavgat Cable Bridge which constructed in Turkey is selected for modeling. The information about geometrical and material properties of bridge is given too. In the fourth chapter, two different finite element analyses carried out that are evaluated with and without construction stages and results are compared with each other. As a result of these analyses, variation of internal forces such as bending moment, axial forces and shear forces for bridge tower and displacement and bending moment for bridge deck are given with detailed. The result of dynamic analysis was showed with graphics and these graphics have helped us to understanding of dynamic behavior of the bridge. As a result, it is observed that the differences between two analysis. The construction stage analysis is the best way for showing static behavior of bridge.Keywords: Manavgat Cable-Stayed Bridge, Construction Stage Analysis, Time dependent materials properties, 3D finite element model, Balanced cantilever method.