Öztürk H. T., Kurt A. E.(Yürütücü), Sazçı H.
TÜBİTAK Projesi, 2209-A - Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı, 2025 - 2025
Bu çalışmanın amacı, ön üretimli betonarme parçalı (segmental) dairesel tünel kaplamalarının minimum maliyetle optimum tasarımını gerçekleştirmek ve çeşitli tasarım parametrelerinin bu optimum çözüm üzerindeki etkisini araştırmaktır. Bu kapsamda, kaplama kalınlığı, mafsal konumları ve parçalardaki donatı detayları tasarım değişkenleri olarak alınmış; taşıma gücü, çatlak kontrolü, yerdeğiştirme sınırları ve donatı sınır koşulları bir optimizasyon problemi içinde kısıtlar olarak modellenmiştir. Yapısal analiz için, hesaplama verimliliği yüksek, analitik bir yöntem kullanılmıştır. Optimum tasarımın değişimini incelemek üzere tünel yarıçapı, parça sayısı, örtü zemini kalınlığı, yeraltı su seviyesi, zemin yatak katsayısı ve mafsal rijitlik oranı parametrelerini içeren beş ayrı problem seti oluşturulmuştur. Bu problemlerin çözümü için üç metasezgisel algoritma (Guguk Kuşu Arama-CS, Simbiyotik Organizmalar Arama-SOS ve RIME) kullanılmış ve algoritmaların performansları istatistiksel olarak karşılaştırılmıştır. Araştırma bulguları, tünel yarıçapı ve örtü kalınlığındaki artışın maliyeti önemli ölçüde artırdığını, zeminin sertleşmesi (yatak katsayısının artması) ve yeraltı su seviyesinin tünel tavanı üzerine çıkması durumlarında ise maliyetin azaldığını göstermiştir. Ayrıca, mafsal rijitliğinin optimum bir değeri olduğu tespit edilmiştir. Algoritma karşılaştırma sonuçlarına göre, Guguk Kuşu Arama (CS) algoritmasının söz konusu optimizasyon problemlerini çözmede diğer algoritmalara kıyasla istatistiksel olarak daha üstün bir performans sergilediği belirlenmiştir.