Yapıların Yaşamboyu Yıpranma Eğrilerinin Simülasyon ile Modellenmesi

Abstract

Toplumlar için vazgeçilmez olan ulaşım, su ve enerji ihtiyaçlarını karşılayan inşaat altyapı sistemleri ülkeler için büyük Önem arz eden yatırım ve tesislerdir. Ancak, bu sistemler gün geçtikçe yıpranır ve yaşam sürelerinin sonuna yaklaşırlar. Bu nedenle yaşam süreleri boyunca güvenilir ve kullanılabilir kalmaları için uzun vadeli bakım ve onarıma ihtiyaç duyarlar. Ulaşım altyapısının yol ve tünellere ilaveten eıı önemli kısmını oluşturan köprüler, altyapı ağının vazgeçilmez bir parçasıdır. Köprü Yönetim Sistemleri köprü stoğuııdaki köprüleriıı durumunu ve güvenliğini gözlemlemek için son yıllarda dikkate değer ölçüde geliştirilmiştir. Bu sistemlerde köprü elemanlarının yaşarııboyu yıprayıma eğrilerini tahmin etmek için yıpranma seviyesine veya yapısal güvenliğe dayalı veya her iki ölçütün birleştirilmesine dayalı metodlar kullanılmaktadır. En yaygın olarak uygulanan yıpranma seviyesine dayalı performans tahmini ve bakım ve onarım optimizasyonu modeli Markov karar sürecine dayalı modellerdir. A4arkov karar sürecine dayalı modelin önemi Markov geçiş olasılık matrisini kullanarak zamanla değişen yıpranmayı tanımlaması ve ideal bakım-onarıırı politikasını bularak yaşamboyu maliyet optimizasyoııuııu uygulamasıdır. Markov karar sürecine ilaveten, yapıların yıpranmaya dayalı bakım ve onarım optimizasyonunda son yıllarda Genetik Algoritma metodu da kullanılmıştır 121. Yapı elemanları için diğer bir yıpranma modeli ise yıpranma eğrisine dayalı performans tahmini modelidir 131. Bu modelde yıpranma seviyesi veya yapısal güvenlik veya bu performans kıstaslarının her ikisi için olasılığa dayalı bir eğri oluşturulur. Tahmini yıpranma eğrileri simülasyoıı teknikleri kullanılarak oluşturulmaktadır. Simülasyon tekniklerinin kullanılmasının sebebi yapısal yıpranmayı etkileyen parametrelerin belirsiz değerlere sahip olmaları, bunun sonucu olarak ta rastgele değişkenler ve diğer bir deyimle olasılık dağılımları ile ifade edilmeleri gerektiğidir. Örneğin, yıpranmanın başlangıç zamanını sabit bir zaman değeri ile ifade etmek mümkün olmayıp, bir olasılık dağılımı ile tanımlamak gerekmektedir. Bu olasılık dağılımının aralık değerleri ise istatistiksel veriler veya uzman görüşlerine dayanarak tanımlanmaktadır. Orneğin, yıpranmanın başlangıç zamanı en erken, ortalama ve en geç olmak üzere üç zaman değeri içeren bir üçgen olasılık dağılımı ile tanımlanabilir