SavedAdd your journal

Journals / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2018 / Cilt: 24 Sayı: 6

System identification work on 199+325 steel railroad bridge and development of its calibrated finite element model

199+325 çelik demiryolu köprüsünün sistem tanımlama çalışmaları ve kalibre sonlu elemanlar modelinin oluşturulması

Özgür Özçelik, Özgür Girgin, Carmen Amaddeo

Pages
1051–1061
Publication Date
2018-12-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗

Özet

Normal 0 false false false TR X-NONE X-NONE /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Normal Tablo"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:10.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:115%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-theme-font:minor-bidi; mso-ansi-language:TR;} Ülkemizde bulunan demiryolu köprüleri TCDD tarafından işletilen demiryolu ağlarının en önemli bağlantı ve geçit noktalarını oluşturmakta ve bu köprülerin büyük bir kısmı 100 yılı aşkın süredir hizmet vermektedir. Bu köprüler diğer köprülere kıyasla (karayolu, yolu köprüleri) daha ağır yüklere ve köprünün dinamik özelliklerini değiştirebilen etkilere maruz kalmaktadır. Bu sebeplerden dolayı demiryolu köprülerinin TCDD tarafından rutin olarak gerçekleştirilen bakım ve onarım çalışmaları önem arz etmektedir. TCDD tarafından gerçekleştirilen umumi ve periyodik kontrol yöntemleri, gözleme dayanan ve tekniği uygulayan kişilerin deneyimine bağlı yöntemlerdir. Bu yüzden bu çalışmalarda hata yapma olasılığı fazla olup gizli hasarların tespit edilmesi de güç olmaktadır. Titreşim tabanlı yapı sağlığının izlenmesi yöntemleri gözleme dayalı olarak yapılan demiryolu köprülerinin bakım ve onarım çalışmaları için daha nesnel bir değerlendirme yöntemidir. Bu çalışma Uşak il sınırında bulunan ve TCDD tarafından işletilen 199+325 çelik demiryolu köprüsünün yerinde yapılan deneysel çalışmalar ile modal parametrelerinin tahmin edilmesini ve köprünün referans sayısal modelinin geliştirilmesi çalışmalarını içermektedir.   Köprünün dinamik tepkisi 2 farklı ortam sıcaklığında ve ortamsal titreşim koşulları altında 4 farklı deney kurulumu ile ölçülmüştür. Modal parametreler ise 2 farklı sadece-çıktı tabanlı sistem tanımlama yöntemi kullanılarak tahmin edilmiştir. Bunlardan ilki İyileştirilmiş Frekans Tanım Alanında Ayrıştırma (Enhanced Frequency Domain Decomposition, EFDD) ikincisi ise Veri Tabanlı Stokastik Altalan Tanımlama (Data-driven Stochastic Subspace Identification, SSI-DATA) yöntemleridir. İki farklı sıcaklık koşulunda elde edilen sonuçlar, modal parametre tahmin sonuçlarındaki sıcaklık değişiminin etkilerini değerlendirmek için karşılaştırılmıştır. Köprünün başlangıç sonlu elemanlar modeli Matlab tabanlı FEDEASLab sonlu elemanlar programı kullanılarak oluşturulmuş ve deneme-yanılma yöntemi ile kalibrasyonu gerçekleştirilmiştir. Böylece köprünün mevcut durumunu yansıtan referans bir sayısal model oluşturulmuştur. Bu model ileride sonlu elemanlar modeli güncelleme tabanlı hasar tespitinde kullanılabilecektir.

Keywords
🔖

Cite This Article

Özçelik, Ö., Girgin, Ö., Amaddeo, C. (2018). System identification work on 199+325 steel railroad bridge and development of its calibrated finite element model. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 24 Sayı: 6, 1051–1061. https://ajindex.com/articles/1058691

📄 Full Text PDF Viewer

↗New Tab

Loading PDF document...

References (14)

  1. Farrar CR, James III GH. "System ıdentification from ambient vibration measurements on a bridge”. Journal of Sound and Vibration, 205(1), 1-18, 1997.
  2. Spyrakos CC, Raftoyiannis IG, Ermopoulos JC. “Condition assessment and retrofit of a historic steel-truss railway bridge”. Journal of Constructional Steel Research, 60(8), 1213-1225, 2004.
  3. Ermopoulos J, Spyrakos CC. "Validated analysis and strengthening of a 19th century railway bridge”. Engineering Structures, 28(5), 783-792, 2006.
  4. Caglayan O, Tezer O, Ozakgul K, Piroglu F. “In-situ field measurements and numerical model identification of a multi-span steel railway bridge”. Journal of Testing and Evaluation, 43(6), 1-15, 2015.
  5. Akın T. Structural Monitoring and Analysis of Steel Truss Railroad Bridges. MSc Thesis, Middle East Technical University, Ankara, Turkey, 2012.
  6. Bajric A, Brincker R, Georgakis CT. “Evaluation of damping using time domain OMA techniques”. SEM Fall Conference and International Symposium on Intensive Loading and Its Effects, Beijing, China, 20-21 October 2014.
  7. Bajrić A, Georgakis CT, Brincker R. Evaluation of Damping Using Frequency Domain Operational Modal Analysis Techniques. Editors: Caicedo J, Pakzad S. Dynamics of Civil Structures Volume 2, 351-355 Colombia, SC, USA, Springer Cham, , 2015.
  8. Yormaz D, Ozcelik O, Kahraman S, Amaddeo C. “Tarihi özellikteki bir çelik demiryolu köprüsünün yapı sağlığının sonlu elemanlar modeli güncellemesi tekniği ile izlenmesi”. 5. Tarihi Eserlerin Güçlendirilmesi ve Geleceğe Güvenle Devredilmesi Sepozyumu, Erzurum, Türkiye, Ekim, 2015.
  9. ARTeMIS Extractor Pro software, Issued by Structural Vibration Solutions ApS. NOVI Science Park, Niels Jernes Vej 10, DK 9220 Aalborg East, Denmark, 2010.
  10. Brincker R, Zhang L, Andersen P. “Modal ıdentification of output only systems using frequency domain decomposition”. Smart Materials and Structures, S0964-1726(1), 441-445, 2001.
  11. Van Overschee P, De Moor B. Subspace Identification for Linear Systems. 1st ed. Massachusetts, USA, Kluwer Academic Publishers, 1996.
  12. MathWorks MATLAB: The language of technical computing. Version 7.MathWorks, Natick, Massachusets, USA, 2005.
  13. Filippou FC, Constantinides M. “FEDEASLab Getting Started Guide and Simulation Examples”. Technical Report, NEESgrid, 2004.
  14. CSI SAP2000 V. 8, 2002. “Integrated Finite Element Analysis and Design of Structures Basic Analysis Reference Manual". Computers and Structures, Inc., Berkeley, California, USA, 2010.