Akademik Veri Yönetim Sistemi
DSİ TEKNİK BÜLTENİ, sa.126, ss.1-21, 2017 (Hakemli Dergi)
Barajlar, üstlendikleri görevler, inşa aşamalarındaki zorluklar ve yüksek maliyet gibi nedenler dikkate alındığında, İnşaat Mühendisliğinin en önemli yapı elemanları ve çalışma alanları arasında yer almaktadır. Bu derece önemli olan ve yıkılıp/hasar gördüklerinde maddi ve manevi büyük zarar oluşturabilecek yapıların, yapısal davranışlarının tasarım ve projelendirme aşamasında çok hassas/detaylı bir şekilde belirlenmesi önem arz etmektedir. Uzman mühendisler tarafından gerçekleştirilen analizler ise; modelleme, analiz ve yorumlama kısımlarının zor ve uğraştırıcı olmasından dolayı da oldukça fazla zaman almaktadır. Yapılan bu çalışma kapsamında, yukarıda açıklanmaya çalışılan nedenlerden dolayı oldukça fazla zaman alan baraj analizlerini kolaylaştırmak ve yapısal davranış hakkında hızlı bir bilgi sahibi olmak amacıyla genel bir mühendislik yazılımı geliştirilmiştir. Geliştirilen yazılım kapsamında, tek eğrilikli kemer barajlar için yapı-zemin etkileşimi de dikkate alınarak modal analiz, statik analiz ve dinamik analiz sonuçları elde edilebilmektedir. Başlangıç modeli olarak, 1968 yılında “Kemer Barajlar Sempozyumu”nda sunulan ve beş tip kemer barajdan birisi olan tek eğrilikli Tip-1 kemer barajı seçilmiştir. Laboratuvar ortamında belirli ölçekte inşa edilmiş ve çevresel titreşim testleriyle doğruluğu ortaya konulmuş referans Tip-1 kemer barajının, ANSYS programıyla oluşturulan sonlu eleman modeli üzerinden farklı ölçekler dikkate alınarak (1, 10, 20, 30, …, 500) detaylı çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Analizlerde değişken parametre olarak, baraj yüksekliği, malzeme özelliği, kütle, zemin sınıfı, taşıyıcı sistem davranış katsayısı, etkin yer ivme katsayısı, yapı-zemin etkileşimi vb. parametreler dikkate alınmış olup, analizler sonucunda elde edilen statik ve modal analiz sonuçları (frekans, periyot, yer değiştirme, gerilme ve şekil değiştirme) alan denklemleriyle, dinamik analiz sonuçları ise (yer değiştirme, gerilme ve şekil değiştirme) regresyon analizleri sonucunda edilen en uygun denklemlerle ifade edilmiştir. Elde edilen çok fazla sayıdaki formül, denklem ve sonuçların bir araya getirilmesi, belirtilen her bir belirsiz parametreye bağlı yapısal davranıştaki değişimlerin belirlenebilmesi, sonuçlara ait grafiklendirmelerin yapılabilmesi ve bu işlemlerin otomatik olarak sunulması amacıyla EXCEL programı kullanılarak bir yazılım geliştirilmiştir. Yazılımın doğruluğunu kanıtlamak amacıyla, rastgele seçilen parametreler dikkate alınarak gerçekleştirilen sonlu eleman analiz sonuçlarının, hazırlanan yazılım kullanılarak elde edilen sonuçlar ile oldukça yakın olduğu görülmüş olup, bu durumun hazırlanan yazılımın doğruluğu ve/veya kullanılabilirliğini ortaya koyduğu düşünülmektedir. Çalışmanın ilerleyen aşamalarında, farklı tip kemer barajlar için yapı-sıvı-zemin etkileşimi de dikkate alınarak yazılımın genişletilmesi amaçlanmaktadır. Hazırlanacak yazılımın, ilgili kurum ve kuruluşlarda görev yapan mühendisler için, barajların yapısal davranışlarının hızlı bir şekilde belirlenmesi ve değerlendirilmesinde oldukça faydalı olacağı düşünülmektedir. Ayrıca, yazılımın tasarım aşamasında görev yapan firma ve/veya mühendisler için de bir kontrol mekanizması olması hedeflenmektedir.