Oyulma etkisi altındaki köprü kazıklarının modellenmesi ve analizi

Abstract

Köprü temelinin oyulması, karayolu köprülerinin en yaygın göçme sebebidir. Köprü ayakları çevresindeki yerel oyulma mekanizmasının değerlendirilmesi, kazık taban tasarımı ile ilgili karar verme, kritik oyulma koşullarında köprülerin güvenliğini öngörme konusunda bilgi sağlar ve sonuç olarak gereksiz kayıpları önlemeye yardımcı olabilir. Köprülerde oyulma köprü temelleri etrafında toplanan suya bağlı erozyon olduğundan dolayı köprü temellerinde yanal yük kapasitesindeki kayıp oyulma ve deprem etkileri birleştirildiğinde köprülerin göçmeye karşı oldukça savunmasız hale gelmesine neden olabilir. Bu çalışmada betonarme (BA) kazık temelli köprülerin yerel oyulma etkileri altında performansı değerlendirilmiştir. Bu nedenle, Antalya'daki Boğaçayı Nehri üzerinde inşa edilmiş olan bir BA köprü durum çalışması olarak seçilmiş ve muhtemel oyulma sonrası yapısal davranışını değerlendirmek için analiz edilmiştir. Çalışma bölgesinde çakıl ve kum olmak üzere 2 zemin tipi bulunmaktadır. Zemin-kazık temeliyapı etkileşim analizi gerçekleştirilmiş ve köprünün yanal davranışı farklı oyulma derinlikleri dikkate alınarak değerlendirilmiştir. Kazık gruplarının sonlu elemanlar modeli bilgisayar kullanılarak analiz edilmiş, son olarak farklı oyulma derinliklerine sahip kazık gruplarının sismik performansı itme eğrileri ile doğrusal olmayan statik analiz yöntemleri kullanılarak elde edilmiştir. Oyulma derinliği arttıkça köprünün doğal titreşim periyodlarının, kesme kuvvetlerinin ve eğilme momentlerinin arttığı, buna rağmen kazık yanal yük kapasiteleri azalmıştır. Bu nedenle, analitik çalışmalarda gözlemlendiği gibi, oyulmanın, yanal yüklü kazıkların davranışını önemli derecede etkilediği ve köprü bileşenleri ile zemin arasındaki etkileşiminin köprü performans analizlerinde göz önünde bulundurulması gerektiği saptanmıştır.