Taş Köprülerin FRP ile Güçlendirilmesi: Leylekli Köprüsü Örneği

Year 2025, Volume: 12 Issue: 26, 253 - 265, 31.08.2025

Şükran Tanrıverdi , Tülin Çelik

https://doi.org/10.54365/adyumbd.1701214

Cited By: 1

https://izlik.org/JA67HA26AD

Abstract

Tarihi köprüler, geçmişin mimari ve mühendislik birikimini yansıtan, kültürel miras açısından korunması gereken özgün yapılardır. Geleneksel inşa tekniklerinin ve yerel malzeme kullanımının önemli örneklerini sunan bu yapılar, günümüzde hala işlevlerini sürdürebilmektedir. Ancak zamanla meydana gelen malzeme bozulmaları, çevresel etkiler ve özellikle sismik yüklemeler, bu köprülerde yapısal zayıflıklara yol açmaktadır. Deprem riski taşıyan bölgelerde yer alan tarihi yığma taş köprülerin korunması, yalnızca mühendislik açısından değil, kültürel süreklilik bakımından da kritik öneme sahiptir. Bu bağlamda, Lifli Polimer Takviyeler (FRP) gibi ileri mühendislik malzemeleri, yapıya minimum müdahale ile yüksek yapısal iyileştirme sağlayan, estetik ve tarihî bütünlüğe zarar vermeyen yenilikçi bir güçlendirme seçeneği olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, tarihi Leylekli Taş Köprüsü örneği üzerinden, FRP malzemelerinin farklı bölgelere uygulanmasının köprünün yapısal davranışına etkileri incelenmiştir. Analiz sonuçları, uygun yerleşim stratejileriyle FRP uygulamasının taşıyıcı kapasiteyi artırdığı ve potansiyel hasarların azaltılmasında etkili olduğunu ortaya koymaktadır. Çalışma, tarihi yığma köprülerin çağdaş koruma yaklaşımlarıyla güvenli bir şekilde güçlendirilmesine katkı sağlamayı hedeflemektedir.

Keywords

Tarihi köprüler , Yığma yapılar , Güçlendirme , Yapısal analiz

Ethical Statement

Makalenin yazarları herhangi bir kurum, kuruluş, kişi ile kişisel ve finansal çıkar çatışması olmadığını beyan etmektedirler.

Strengthening of Stone Bridges with FRP: The Case of Leylekli Bridge

https://izlik.org/JA67HA26AD

Abstract

Historic bridges are unique structures that reflect the architectural and engineering accumulation of past and should be preserved in terms of cultural heritage.
These structures, which present significant examples of traditional construction techniques and the use of local materials, are still functional today. However, material deterioration over time, environmental impacts and especially seismic loading cause structural weaknesses in these bridges. The preservation of historic masonry stone bridges located in earthquake-prone areas is of critical importance not only in terms of engineering but also in terms of cultural continuity. In this context, advanced engineering materials such as Fibrous Polymer Reinforcements (FRP) stand out as an innovative strengthening option that provides high structural improvement with minimal intervention to the structure and does not harm aesthetics and historical integrity. In this study, the historical Leylekli Stone Bridge was used as a case study to investigate the effects of applying FRP materials to different sections of the bridge on its structural behavior. The results of the analysis reveal that FRP application with appropriate placement strategies increases the load-bearing capacity and is effective in reducing potential damages. The study aims to contribute to the safe retrofitting of historic masonry bridges with contemporary conservation approaches.

Keywords

Historical bridges , Masonry structures , Strengthening , Structural analysis

References

• Tanriverdi S. An experimental and numerical study of the strengthening of masonry brick vaults, Structures. 2023; 47: 800-813.
• Borri A, Castori G, Corradi M. Intrados strengthening of brick masonry arches with composite materials. Composites Part B: Engineering. 2011; 42(5); 1164-1172.
• D'Ambrisi A, Focacci F, Luciano R, Alecci V, De Stefano M. (2015). Carbon-FRCM materials for structural upgrade of masonry arch road bridges. Composites Part B: Engineering. 2015; 75; 355-366.
• Daryadel M, Cunningham L. Optimisation of FRP strengthening systems for masonry arch bridges. Masonry International.2017; 29(2); 61-72.
• Yanık Y, Türker T, Çoruhlu B. Tarihi taş kemer köprülerde hasar nedenleri ve onarım teknikleri. Uluslararası Katılımlı 6. Tarihi Yapıların Korunması ve Güçlendirilmesi Sempozyumu; 2017; Türkiye.
• Özmen A, Sayın E. Tarihi yığma bir köprünün deprem davranışının değerlendirilmesi, NÖHÜ Müh. Bilim. Derg., 2020;39(2):956-965.
• Simoncello N, Zampieri P, Gonzalez-Libreros J, Perboni S, Pellegrino C. Numerical analysis of an FRP-strengthened masonry arch bridge. Frontiers in Built Environment. 2020; 6, 7.
• Sözen Ş, Çavuş M. Tek açıklıklı tarihi taş köprülerde form değişikliğinin köprünün sismik davranışına etkisinin değerlendirilmesi, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 2020;8:48-59.
• Bayraktar A, Hökelekli E. Seismic performances of different spandrel wall strengthening techniques in masonry arch bridges. International Journal of Architectural Heritage. 2021; 15(11); 1722-1740.
• Bahreini V, Pouraminian M, Tabaroei A. Seismic sensitivity analysis of Musa Palas historic masonry arch bridge by Tornado diagram. Journal of Building Pathology and Rehabilitation. 2022; 7(1); 71.
• Yang J, Wang Y, Zhang Z, Zou Y, Zhou J. Early-age shrinkage characteristic of UHPC in strengthening stone masonry arch: influence of restraint from arch structure. Structures. 2023; 58;105465.
• Adsız E, Sayın E, Özmen, A. Yığma kemerli bir köprünün yapay deprem kayıtları altında sismik analizi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi. 2024; 15(3); 677-688.
• Cavuslu M, Ülger T. Enhancing the seismic resilience of the Batıayaz masonry bridge, aftermath of 2023 Kahramanmaraş earthquakes, using iron and FRP clamp-dowel connectors in the arch: Failure tests and numerical modelling. Engineering Failure Analysis. 2025; 175, 109544.
• Tarhan İH, Savalle N, Uysal H, da Silva LC, Lourenço PB. Seismic capacity of unstrengthened and FRP strengthened masonry arches: tilting test and nonlinear numerical analysis. Earthquake Engineering & Structural Dynamics. 2025; 54(3); 1009-1027.
• Varró R, Török Á, Görög P. Historic stone masonry arch bridges: materials and numerical modelling of failure modes. Geoheritage. 2025; 17(2); 40.
• Zampieri P, Piazzon R, Santinon D, Hofer L, Toska K, Faleschini F, Ricci D. Intrados FRCM-strengthening of a masonry bridge: Experimental and analytical investigations, Engineering Structures. 2025;323:119215.
• Ural, A. Yığma yapıların doğrusal ve doğrusal olmayan davranışlarının incelenmesi.[Doktora tezi]. Trabzon. Karadeniz Teknik Üniversitesi; 2009.
• LUSAS. Finite element analysis software products. United Kingdom: finite element system, FEA Ltd. 2020.
• Tomazevic M. Earthquake-resistant design of masonry buildings. London: Imperial College Press; 1999.
• Allen C, Masia M, Derakhshan H, Griffith M, Dizhur D, Ingham J. What ductility value should be used when assessing unreinforced masonry buildings?. In Proceedings of the New Zealand Society for Earthquake Engineering 2013 Conference, New Zealand Society for Earthquake Engineering Inc. (2013) 1-14,