Osman Gazi köprüsüne etkiyen rüzgâr yüklerinin HAD metodu ile incelenmesi

Abstract

Rüzgâr yükleri, yüksek ve geniş açıklıklı yapıların tasarımında göz ardı edilmemesi gereken önemli dinamik yüklerdir. Özellikle, ulaştırma, yapı ve akışkanlar mekaniği gibi farklı disiplinlerin bir arada değerlendirilmesini gerektirdiği için özel bir mühendislik problemi olarak gösterilebilir. Gelişen mühendislik teknikleri ve teknoloji ile birlikte, artan ihtiyaçlara paralel olarak köprü ve köprüyol tasarımları daha geniş ve daha yüksek açıklıkları aşmak için sınırları zorlamaktadır. Genellikle bu tür yapıların aerodinamik açıdan değerlendirilebilmesi için hazırlanmış yönetmelikler ve rüzgâr tüneli testleri kullanılmaktadır. Ancak, söz konusu yöntemlerin beraberinde getirdiği kısıtlamalar ve dezavantajlar, sayısal model çalışmalarını daha önemli bir hale getirmiştir. Geliştirilen sonlu elemanlar uygulamaları, farklı sınır koşulu uygulamaları ve başarılı türbülans kapatma yöntemleri ile birlikte yüksek performanslı bilgisayarlar kullanılarak her türlü geometrik yapı için yüksek hassasiyette analizler yapabilmek mümkün hale gelmiştir. Bu tez çalışmasında, Osmangazi Köprüsü tabliyesinin, farklı rüzgar hızları ve farklı türbülans modelleri için aerodinamik analizi sayısal olarak gerçekleştirilmiştir. Sayısal modelleme için oldukça güvenilir bir Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yazılımı olan ANSYS CFX kullanılmıştır. Köprüye etkiyen rüzgâr yükleri, yapısal güvenliğinin yanı sıra, trafik konforu ve güvenliğine etkisi açısından da değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, köprü tabliyesinin oldukça düşük rüzgâr direncine maruz kaldığı ve geometrik olarak akıma uyumlu bir yapıda tasarlandığı tespit edilmiştir. Köprü üzerindeki trafik güvenliği ve konforu açısından ise uzun ve geniş araçlar için yüksek hızlarda dahi herhangi bir devrilme riskinin bulunmadığı anlaşılmıştır.