Demiryolu Köprülerinin Umumi ve Periyodik Kontrollerinin İyileştirilmesi İçin Çelik Bir Demiryolu Köprüsünün Yapı Sağlığının Sonlu Elemanlar Modeli Güncellenmesi Tekniği İle İzlenmesi

Abstract

Ülkemizde demiryolu köprüleri gibi önemli yapılarda dâhi zorunlu periyodik muayeneler gözleme dayalı olarak sürdürülmektedir. Sübjektif (kontrolü yapan teknik elemanın kişisel gayretine ve deneyimine bağlı) karar esaslı biçimde sürdürülen köprü muayenelerinin, gizli (gözle görülemeyen) hasarları teşhis etmekte yetersiz kalacağı, ya da ancak hasar ileri boyutlara ulaşmış olduğunda görsel teşhis yapılabileceği açıktır. Sayısallaşabilir/modellenebilir niteliğiyle yapı sağlığının izlenmesi (YSİ) yöntemleri, gözleme dayalı değerlendirme sürecinin geliştirecek, değerlendirme sürecini objektif ölçütlere bağlayacak ve olası gizli hasarların zamanında fark edilerek gerekli önlemlerin alınmasını sağlayacaktır. Uzun süredir hizmet vermekte olan demiryolu köprüleri muayenelerinde YSİ yöntemlerinin sürece dâhil edilmesi kritik ve önemli bir boşluğu dolduracaktır. Onaylanan Bütçe: Projenin temel amacı, önerilen sonlu elemanlar modeli güncellenmesi tabanlı YSİ yönteminin Uşak ili sınırları içerisindeki Türkiye Cumhuriyeti Devlet Demiryolları (TCDD) tarafından işletilmekte olan; yüz yılı aşkın süredir hizmet altındaki Basmane?Dumlupınar güzergâhındaki 199+325 çelik kafes demiryolu köprüsüne uygulanmasıdır. Böylece, hâlen düzenli olarak yapılmakta olan köprü kontrollerinin sayısallaşabilir yöntemlerle iyileştirilmesi; olası gizli hasarların belirlenmesi, yapının hasar görebilirliği konusundaki mevcut belirsizliğin azaltılması hedeflenmiştir. Proje kapsamında duyarlık tabanlı sonlu elemanlar modeli güncellenmesine dayanan bir hasar tahmin yöntemi çalışılmıştır. Bu yöntemde, yapının sonlu elemanlar modelinin fiziksel parametreleri ? dolayısıyla modal parametreleri, yapının farklı zamanlara denk gelen ve yerinde ölçümler ile tahmin edilen modal parametreleriyle eşleşmesi sağlanacak şekilde güncellenmektedir. Güncelleme işlemi modal parametrelerin bir fonksiyonu (artık fonksiyonu) olan objektif fonksiyonunun optimizasyon problemi çerçevesinde minimize edilmesi ile gerçekleştirilmektedir. Güncellenmiş olan bu modal parametreler hasarın varlığını, yerini ve miktarını tespit etmek için kullanılmaktadır. Modal parametrelerin güncellenmesine dayanan bu yöntemde deneyler sırasındaki ortamsal sıcaklığın modal parametrelerin tahminine ve bunun hasar tahmin sonuçlarına olan etkisi de araştırılmıştır.