YER TEPKİSİNİN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN YÖNTEMLERİN İVME KAYDI ÜZERİNDE DEĞERLENDİRİLMESİ

Benzer belgeler
Şekil 1. Mikrotremor sinyallerini oluşturan bileşenler (Dikmen, 2006 dan değiştirilmiştir)

İZMİR METROPOL ALANINDA MÜHENDİSLİK ANA KAYASININ JEOFİZİK ÇALIŞMALARLA ARAŞTIRILMASI

Sakarya Üniversitesi Esentepe Kampüsü ve Yakın Çevresinde Mikrotremor Yöntemi ile Zemin Baskın Frekanslarının Belirlenmesi

KURAMSAL VE GÖZLEMSEL YATAY/DÜŞEY SPEKTRAL ORAN FONKSİYONLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

AKTİF KAYNAKLI YÜZEY DALGASI (MASW) YÖNTEMINDE FARKLI DOĞRUSAL DIZILIMLERIN SPEKTRAL ÇÖZÜNÜRLÜLÜĞÜ

Mikrotremor Yöntemi ile Kocaeli-Değirmendere bölgesi için Hakim Frekans Sediman Kalınlığı Ampirik İlişkisi : İlk Sonuçlar

PASİF SİSMİK YÖNTEMLER İLE ERZİNCAN DA İKİ BOYUTLU HIZ MODELİ

MİKROTREMOR KAYITLARINDA ENDÜSTRİYEL KAYNAKLI BASKIN TİTREŞİMLER

YENİŞEHİR/BURSA İLÇESİ YERLEŞİM ALANI DEPREM ÇEKİNCESİ

MİKROTREMOR ÖLÇÜMLERİNİN ZAMANA VE MEKÂNA BAĞLI DEĞİŞİMLERİ

Jeofizik Mühendisliği Eğitimi Sertifika Programı

YEREL ZEMİN KOŞULLARININ BELİRLENMESİNDE MİKROTREMOR ÖLÇÜMLERİNİN KULLANILMASI: ADAPAZARI ÖRNEĞİ

MEVCUT YAPILARIN DEPREM RİSKİ ANALİZİNDE, DİNAMİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ İÇİN ÖRNEK BİR MİKROTREMOR ÇALIŞMASI

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 7 Sayı: 2 sh Mayıs 2005

MİKROTREMOR VERİSİNİ DEĞERLENDİRMEDE ÖZEL DURUMLAR

S-DALGA HIZININ MÜHENDİSLİK SİSMOLOJİSİ ÖLÇEĞİNDE ELDE EDİLMESİ İÇİN AKTİF VE PASİF KAYNAKLI YÜZEY DALGASI ANALİZLERİ

Sismik ve Geoteknik Parametrelerin Yapılaşmaya Etkisi: Denizli Örneği.

Ders. 5 Yer Tepki Analizleri

Kuzeybatı Anadolu da Bölgesel Kappa Modeli

BODRUM YARIMADASI NDA (MUĞLA, TÜRKİYE) YEREL ZEMİN ETKİSİ VE YÜKSEK FREKANS SPEKTRAL SÖNÜMLENMESİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA

F.Nurten ŞİŞMAN 1, Ayşegül ASKAN 2 ve Michael ASTEN 3

GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ (Yer Hareketi Parametreleri)

ZEMİNLERİN YAPI ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN MİKROTREMOR VE GPR YÖNTEMLERİ İLE ARAŞTIRILMASI: SİVAS ÖRNEĞİ

BAÜ Müh-Mim Fak. Geoteknik Deprem Mühendisliği Dersi, B. Yağcı Bölüm-5

YAPI ZEMİN ETKİLEŞİMİ. Yrd. Doç. Dr Mehmet Alpaslan KÖROĞLU

NAKAMURA HASAR ENDEKSİ PARAMETRESİNİN ZEMİN DİNAMİK ANALİZLERİNDE ÖN BİLGİ OLARAK KULLANILABİLİRLİĞİ

Deprem Kayıtlarının Seçilmesi ve Ölçeklendirilmesi

YAPI-YERİ İNCELEMELERİNDE MAKASLAMA DALGASI HIZ KESİTİNİN ReMi YÖNTEMİ İLE SAPTANMASI. Ahmet T. BAŞOKUR 1

İZMİR İÇ KÖRFEZİ DOĞUSUNDA SİSMİK-MÜHENDİSLİK ANAKAYASI VE ZEMİN MODELLERİNİN OLUŞTURULMASINA YÖNELİK YAPILAN ÇALIŞMALAR

Anahtar Kelimeler: Ağır hasar bölgesi, Zemin Büyütmesi, Mikrotremör, Yerleşime uygunluk haritası

MEVCUT YAPILARIN DĠNAMĠK ÖZELLĠKLERĠNĠN MĠKROTREMOR ÖLÇÜMLERĠ ĠLE BELĠRLENMESĠ

5 Dokuz Eylül Üniversitesi Rektörlüğü, İzmir cevdet.ozdag@deu.edu.tr ÖZET

1.2. Aktif Özellikli (Her An Deprem Üretebilir) Tektonik Bölge İçinde Yer Alıyor (Şekil 2).

Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 17 Mayıs 2002 Tezin Savunulduğu Tarih : 31 Mayıs 2002

BİR BOYUTLU MODELLER İÇİN ZEMİN BÜYÜTMESİNE ETKİ EDEN PARAMETRELERİN İNCELENMESİ

İTME ANALİZİ KULLANILARAK YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ SİSMİK KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ

MİKROTREMOR VE ÇKYD YÖNTEMLERİYLE ELDE EDİLEN VERİLERİN ORTAK KULLANIMI İLE ZEMİN ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI: ALİAĞA (İZMİR) ÖRNEĞİ

İZMİR METROPOL ALANINDA ZEMİN TRANSFER FONKSİYONU HESAPLAMALARINA YÖNELİK YAPILAN MÜHENDİSLİK ANA KAYASI VE ZEMİN AYRIMLILIĞI ARAŞTIRMALARI

Profesör, Yrd.Doç.Dr., Jeofizik Müh. Bölümü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir 2. Uzman, Rektörlük, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir 3

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt:14 Sayı:41 sh.1-11 Mayıs 2012

DETERMINATION OF SOIL PARAMETERS FOR TURKISH NATIONAL STRONG- GROUND MOTION STATIONS

SİSMİK DALGA GRADYOMETRİ YÖNTEMİ İLE YÜZEY DALGALARININ DİSPERSİYON ANALİZİ

T.C PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ JEOTEKNİK PARAMETRELERİN HÂKİM TİTREŞİM PERİYODU VE ZEMİN BÜYÜTME KATSAYISINA ETKİSİ

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ DEPREM KAYIT İSTASYONUNUNA AİT SÜREYE BAĞLI BÜYÜKLÜK HESABI

1. Giriş. 2. Model Parametreleri

Senaryo Depremlerin Zemin Hareketi

ARAŞTIRMALARINDA ARAZİ DENEYLERİ KAPSAMINDA YAPILACAK JEOFİZİK ARAŞTIRMALAR

TÜRKİYE DE ÇEŞİTLİ TAŞ OCAĞI PATLATMA ALANLARININ SPEKTRUM ÖZELLİKLERİ SPECTRUM CHARACTERISTICS OF SEVERAL QUARRY BLAST AREAS IN TURKEY

DETERMINATION OF S WAVE VELOCITY STRUCTURE USING MICROTREMOR AND SPATIAL AUTOCORRELATION (SPAC) METHOD

YÜKSEK FREKANSLI SPEKTRAL SÖNÜM PARAMETRESİNİN (KAPPA) DÜŞEY DEPREM AĞLARINDAKİ DEĞİŞİMİ: İSTANBUL DAN BİR VAKA İNCELEMESİ

SİSMİK PROSPEKSİYON DERS-2 DOÇ.DR.HÜSEYİN TUR

Ova Kenarındaki Anakaya Eğiminin Dinamik Davranışa Etkisi: Dinar Ovası Modeli *

SİSMİK GÜRÜLTÜ İLİŞKİSİ KULLANILARAK İZMİR VE ÇEVRESİ YERALTI HIZ YAPISI: İLK SONUÇLAR

OVA ÜZERİNE KURULMUŞ ŞEHİRLERDE SEDİMAN KALINLIĞININ ÖNEMİ: ISTANBUL AVRUPA YAKASI ÖRNEĞİ

UMURCA (LÜLEBURGAZ) DOĞAL GAZ SAHASINDA YAPILAN MİKTROMOR ÖLÇÜMLERİ VE İLKSEL SONUÇLARI

MİKROTREMÖR VERİLERİNDE GÜVENİLİR H/V EĞRİSİ VE BELİRGİN T 0 NİTELEME KOŞULLARI

KUYUİÇİ AĞ VERİLERİ KULLANILARAK ZEMİN BÜYÜTMESİ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA A STUDY ON SITE AMPLIFICATION THROUGH THE USE OF DOWNHOLE ARRAY DATA

İSTANBUL İÇİN TASARIM ESASLI KUVVETLİ YER HAREKETİ DALGA FORMLARININ ZAMAN ORTAMINDA TÜRETİLMESİ

KOCAELİ İLİNDE ZEMİN SINIFLAMASI VE SİSMİK TEHLİKE DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI

NEW METHOD TO DETERMINATION OF FUNDAMENTAL FREQUENCY OF ENGINEERING STRUCTURES AGAINST EARTHQUAKE HAZARD: MICROTREMOR METHODS AND CASE STUDY ABSTRACT

İSTANBUL BOĞAZI SU SEVİYESİ DEĞİŞİMLERİNİN MODELLENMESİ. Berna AYAT. İstanbul, Türkiye

DEPREMLER - 2 İNM 102: İNŞAAT MÜHENDİSLERİ İÇİN JEOLOJİ. Deprem Nedir?

DEPREMLERİN KAYIT EDİLMESİ - SİSMOGRAFLAR -

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ BOLU VE YAKIN ÇEVRESİNDE MİKROTREMOR VERİLERİ İLE YER ETKİSİNİN İNCELENMESİ

MİKROTREMOR VE ELEKTRİK ÖZDİRENÇ YÖNTEMLERİNİN BİRLİKTE KULLANIMI İLE ANAKAYA DERİNLİĞİNİN BELİRLENMESİ: ANTAKYA ÖRNEĞİ

İNM Ders 2.2 YER HAREKETİ PARAMETRELERİNİN HESAPLANMASI. Yrd. Doç. Dr. Pelin ÖZENER İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

SİSMİK VE GEOTEKNİK VERİLERİN BİRLİKTE KULLANIMI İLE GELİŞTİRİLEN ADAPAZARI MERKEZİ İÇİN 1 BOYUTLU SAHA TEPKİ MODELİ

TDY 2007 YE GÖRE DEPREM ELASTİK TASARIM İVME SPEKTRUMU

HOŞGELDİNİZ Mustafa ERGÜN Şevket ATEŞ

İMAR PLANINA ESAS JEOLOJİK-JEOTEKNİK ETÜT RAPORU

Yapı Sistemlerinin Hesabı İçin. Matris Metotları. Prof.Dr. Engin ORAKDÖĞEN Doç.Dr. Ercan YÜKSEL Bahar Yarıyılı

Kabul Edilmiş Makale/Accepted Manuscript

İNM Ders 2.1 Dinamik Yükler, Yer Hareketi Parametreleri ve İvme Spektrumları

7. Self-Potansiyel (SP) Yöntemi Giriş...126

TÜRK MÜHENDİS VE MİMAR ODALARI BİRLİĞİ JEOFİZİK MÜHENDİSLERİ ODASI

ZEMİN BÜYÜTME ANALİZLERİ VE SAHAYA ÖZEL TASARIM DEPREMİ ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

ĠZMĠR METROPOL ALANINDA MÜHENDĠSLĠK ANAKAYASINA AĠT YATAY PĠK ĠVME DEĞERLERĠNĠN HESAPLANMASINA BĠR ÖRNEK

Profesör,Doçent, Yrd.Doç.Dr., Jeofizik Müh. Bölümü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir

YÜKSEK BİNALAR İÇİN DEPREM TEHLİKE DEĞERLENDİRMESİ VE ZEMİN BAĞIMLI TASARIM DEPREM YER HAREKETLERİNİN BELİRLENMESİ

Sabit GPS koordinat zaman serilerinden Deneysel Mod Ayrıştırma (DMA) Yöntemi ile Deprem Sinyalinin Ayrıştırılması

Musa DEMİRCİ. KTO Karatay Üniversitesi. Konya

MİKROBÖLGELEMEDE AMPİRİK BİR YAKLAŞIM; SİSMİK YÖNETMELİKLER

KENTSEL ALANLAR İÇİN BÜTÜNLEŞİK SİSMİK KAYIP TAHMİN YÖNTEMİ: ERZİNCAN PİLOT UYGULAMASI

VE TASARIM YER HAREKETLERĠ

ZEMĠN SINIFI VE TABAKAġMA NIN ReMi (KIRILMA-MĠKROKIRINIM) TEKNĠĞĠ ĠLE BELĠRLENMESĠ: ISPARTA, ÇÜNÜR ÖRNEĞĠ

GENİŞBAND SİSMOMETRELER NEDEN CLİP OLURLAR? Elektronik ve Hab. Yük. Müh. Kandilli Rasathanesi ve Deprem Arş. Ens. Boğaziçi Üniversitesi, İstanbul

Deprem Mühendisliğine Giriş. Yer Hareketinin Karakterizasyonu ve Temel Kavramlar

Şekil 6. Kuzeydoğu Doğrultulu SON-B4 Sondaj Kuyusu Litolojisi

İNM Ders 2.1 Dinamik Yükler, Yer Hareketi Parametreleri ve İvme Spektrumları

1. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı Ekim 2011 ODTÜ ANKARA

ELASTİK DALGA YAYINIMI

BÖLÜM I GİRİŞ (1.1) y(t) veya y(x) T veya λ. a t veya x. Şekil 1.1 Dalga. a genlik, T peryod (veya λ dalga boyu)

KÜÇÜK VE ORTA BÜYÜKLÜKTE SİSMİK AKTİVİTE GÖSTEREN ALANLARDAKİ YER ETKİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ: ANKARA İÇİN ÖRNEK BİR ÇALIŞMA

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

KUVVETLİ YER HAREKETİ

EN BÜYÜK OLASILIK YÖNTEMİ KULLANILARAK BATI ANADOLU NUN FARKLI BÖLGELERİNDE ALETSEL DÖNEM İÇİN DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

ADAPAZARI BÖLGESİ ZEMİN BÜYÜTME FAKTÖRÜNÜN İNCELENMESİ

Ulusal Kuvvetli Yer Hareketi Kayıt Şebekesi Veri Tabanının Uluslararası Ölçütlere Göre Derlenmesi

JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM LABORATUVARLARINDA DÖNER SERMAYE KAPSAMINDA YAPILAN İŞLERİN GÜNCEL FİYAT LİSTESİ

DEPREM KONUMLARININ BELİRLENMESİNDE BULANIK MANTIK YAKLAŞIMI

Transkript:

YER TEPKİSİNİN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN YÖNTEMLERİN İVME KAYDI ÜZERİNDE DEĞERLENDİRİLMESİ ÖZET: Ü. Dikmen 1, M.Ö. Arısoy 2, İ. Akkaya 3, İ. Demirci 1, ve N. Hasançebi 4 1 Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Jeofizik Müh. Bölümü, 06100 Beşevler - Ankara 2 Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Jeofizik Müh. Bölümü, 05800 Merkez Kampüs - Sivas 3 Yüzüncüyıl Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Jeofizik Müh. Bölümü, Zeve Kampüs - Van 4 ENERJİSA Enerji Üretim A.Ş, Balgat, Ankara Email: dikmen@eng.ankara.edu.tr Yer tepkisinin belirlenmesine yönelik çalışmalar genel olarak, deneysel ve kuramsal olmak üzere ikiye ayrılır. Kullanılan her bir yöntemin kendine özgü üstün ve zayıf yönleri bulunmaktadır. Günümüzde deneysel yöntemlerin tümü deprem veya doğal (kültürel) gürültü kaydının elde edilmesine dayanmakla birlikte ileri sürülen varsayımlar ve yaklaşımlar açısından farklılık göstermektedir. Bu nedenle, doğal gürültü kaydı kullanan yöntemlerin yer tepkisinin belirlenmesinde kullanılabilirliği halen tartışmalıdır. Bu çalışmada, yer tepkisinin belirlenmesinde kullanılan farklı deneysel yöntemler, lineer spektral ters çözüm (LSI), Nakamura Yöntemi (HVSR) ve Spektral Oran Yöntemi (SSR) kuvvetli yer hareketi kayıtları üzerinde değerlendirilerek, yöntemlerin birbirleriyle tutarlılığı ve yer tepkisinin belirlenmesi çalışmalarında uygulanabilirliği tartışılmıştır. ANAHTAR KELİMELER: SSR, HVSR, LSI, yer tepkisi. 1. GİRİŞ Yer tepkisinin belirlenmesine yönelik çalışmalar, deneysel ve kuramsal olmak üzere iki ana kısma ayrılır. Bu yöntemlerin her birisinin de kendine özgü üstün ve zayıf yönleri bulunmaktadır. Örnegin, kuramsal modelleme çalışmaları ile yere ait çok sayıda parametre ve parametre grubu incelenebilirken bu yöntemin kullanılması ayrıntılı jeoteknik bilginin girdi olarak verilmesini ve oldukca karmaşık hesaplama yöntemlerinin kullanılmasını gerektirir. Buna karşın, deneysel yaklaşımlar zayıf ve kuvvetli yer hareketi kayıtlarına uygulanabilmekte, kolay hesaplamalar ile daha kısa zamanda sonuçlar alınabilmektedir. Mikrotremorlar kısa (periyodu 1s den daha az) ve uzun periyotlu (periyodu 1s den 2s ye kadar) olmalarına göre ikiye ayrılır. Kısa periyotlu titreşimler yüzey dalgalarının veya makaslama dalgasının kalınlığı bir kaç on metreyi bulan sığ tabakalardaki tekrarlı yansımaları ile açıklanabilmektedir (Allam ve Shima, 1967). Kısa periyot aralığındaki bu tür jeolojik yapılar dalga genliğinin büyütülmesinde sorumlu olarak görülmektedir. Periyodu 1s den daha büyük titreşimlerde ise yatay doğrultuda yayılan yüzey dalgalarının daha hakim duruma geçmekte (Yamanaka vd., 1994) ve derin havzalarda iki ve üç boyutta rezonans etkisi artmaktadır (Bard ve Bouchon, 1985). Periyodu 2s den daha büyük titreşimler ise mikroseism olarak adlandırılmak ve bu tür titreşimlerin kaynağı olarakta atmosferik dalgalanmalar nedeniyle okyonusal gel-git hareketleri gösterilmektedir. Aki (1957) periyodu 1s den küçük kayıtları incelerken, Horike (2001) ise periyodu 1s nin üzerindeki mikrotremor kayıtlarını incelemişlerdir. Bu araştırmalar sonucunda, kısa periyotlu mikrotremor kayıtlarında etkin fazın Rayleigh dalgası olduğunu, bazı araştırmacıları ise mikrotremor kayıtlarından elde ettikleri dispersiyon eğrilerinden hesaplanan makaslama dalga hızı ile kuyu loglarından elde ettikleri makaslama dalga hızlarının aynı oldugunu göstermiş ve kısa periyotlu mikrotremorlarındaki hakim dalganın makaslama dalgası olduğu sonuçunu 1

çıkarmışlardır. Ohta vd.(1978); Kagami vd.(1982); Kagami vd.(1986), uzun periyotlu mikrotremor ölçümlerinin yer tepki çalışmalarında kullanılabilirliğini araştırmışlardır. Araştırmacılar uzun periyotlu mikrotremor kayıtları kullanılarak yer tepkisinin yaklaşık olarak hesaplanabileceğini ve alüvyal alanda ölçülen genlik ile referans noktası olarak adlandırılan temel kayada ölçülen genliklerin spektral oranlarının alüvyon kalınlığı ile ilişkili olduğunu göstermişlerdir. Buna karşın, kaynak etkisinin tanımlanamamasından dolayı büyütme çarpanlarının belirlenmesinde kullanılamayacağı sonucuna varılmıştır. Kısa periyotlu mikrotremor kayıtlarının yer tepkisinin belirlenmesinde kullanılabilirliği uzun yıllar Kanai ve Tanaka (1954); Kanai ve Tanaka (1961); Kobayashi vd.(1986) tarafından araştırılmıştır. Kanai ve diğerleri kısa periyotlu mikrotremor kayıtlarından zeminin hakim periyodunun ve büyütme değerinin spektrumda hakim frekans ve bu frekansa karşılık gelen genlik değerinin mikron mertebesinde okunmasıyla elde edilebileceğini göstermiştir. Kanai ve diğerleri tarafından önerilen bu yaklaşımı Kanai ve Tanaka (1954); Kobayashi vd.(1986); Field vd.(1995); Finn (1991) gibi bir çok araştırmacı tarafından farklı alanlarda uygulanmasına rağmen kaynak ve yerel zemin etkisinin birbirinden ayrılamaması nedeniyle bu yaklaşımın zemin hakim periyodu ve sismik büyütme değerinin elde edilmesinde kullanılabilirliği halen tartışmalıdır. Udwada ve Trifunac (1973); Gutierrez ve Singh (1992), deprem verileri ile mikrotremor verilerine ait spektrumları karşılaştırarak, mikrotremor kayıtlarının spektral veri-işlemi ile yer tepkisinin belirlenemeyeceğini savunmuşlardır. Günümüzde de deneysel yaklaşımların kullandığı varsayımlar üzerine tartışma halen devam etmektedir. Bu çalışmada, yer tepkisinin belirlenmesinde kullanılan yöntemlerden, spectral oran (SSR), doğrusal spektral ters çözüm (LSI) ve Nakamura (HVSR) yöntemleri kuvvetli yer hareketi kaydı üzerinde değerlendirilerek, sözkonusu yöntemlerin birbirleriyle tutarlılığı ve yer tepkisinin belirlenmesi çalışmalarında uygulanabilirliği tartışılmıştır. 2. YÖNTEM 2.1. Doğrusal Spektral Ters Çözüm (LSI) Spektral ters çözüm yönteminin en önemli özelliklerinden birisi, deprem kayıtlarından yararlanarak, deprem kaynağı, dalgayolu ve zemin etkisinin belirlenebilmesidir (Takemura vd., 1991). Bu çalışmada, Iwata ve Irikura (1986) tarafından önerilen yöntem kullanılmıştır. Önerilen bu yönteme göre, gözlemlenen deprem kaydının Fourier Genlik spektrumunu izleyen bileşenler oluşturur; O ij (f)=s i (f)g j (f)r -1 ij exp(-πfr ij /( Q s (f)v s ) (1) (1) bağıntısında O ij i. Depremin j. İstasyondaki frekansa bağlı genliğini, S i frekansa bağlı deprem kaynak etkisini, G j j.istasyondaki zemin etkisini, R -1 ij kaynak ile j.istasyon arasındaki dalgayolu etkisini (burada uzaklığa bağlı geometrik sönüm dikkate alınırken, içsel sönüm ihmal edilmektedir), Q s ortamın S-dalgasına bağlı kayaç kalite çarpanı (burada kayaç kalite çarpanı dalga yolundan bağımsız olup yalnızca frekansa bağlıdır) ve V s ortamın ortalama S-hızı değerini gösterir. Belirli sayıda gözlem istasyonu tarafından eş zamanlı kayıtların kullanılmasıyla, sismik kaynak, dalgayolu ve zemin etkisinin belirlenebilmesi için (1) bağıntısının her iki tarafının doğal logaritması alınırsa; log[o ij (f) R ij ]= log[s i (f)]+log[g j (f)]-[πf R ij / Q s (f)v s ] (2) doğrusal denklem sistemi elde edilir. (2) bağıntısında I (deprem) kaynak terimi + J (gözlem istasyonu) zemin etki terimi +1 (ortam kayaç kalite çarpanı) sayıda bilinmeyen vardır. (2) ifadesi her bir f frekansı için IxJ sayıda O ij değeri ve bir referans istasyonu dikkate alınarak çözülebilir. 2

2.2. Spektral Oran Yöntemi (SSR) Yöntem ilk olarak Borcherdt (1970) tarafından çalışılmıştır. Zayıf ve kuvvetli yer hareketi kayıtlarına uygulanan bu yöntem, uzun süre yaygın olarak kullanılmıştır. Bu yöntemde analiz işlemi sırasıyla şu şekildedir: - Mikrotremor veya kuvvetli yer hareketi ölçümlerinden elde edilen sismogramlardan S-dalgasının belirgin kısmı törpülenmiş bir pencere yardımıyla çıkartılır. - Her bir ölçü noktası için çıkartılan yatay bileşen veri penceresinin yuvarlatılmış Fourier genlik spektrumu hesaplanır. - Her bir ölçüm noktasına ait yatay bileşen yuvarlatılmış Fourier genlik spektrumu, referans noktasına ait yatay bileşen yuvarlatılmış Fourier genlik spektrumuna oranlanarak her bir ölçüm noktası ile referans noktası arasındaki transfer fonksiyonu, TF hesaplanmış olur. Bu yöntemi mikrotremor ölçümlerine Kagami vd. (1986) uygulayarak oldukca iyi sonuçlar almıştır. Diğer yandan, Seo vd. (1990) yöntemin başarısızlığına işaret etmiştir. Yöntemde spektral oranlar hesaplanırken referans noktası spektrumunun düz olması zorunluluğu yoktur. Fakat yöntemin mikrotremor ölçümlerine uygulanmasında hem referans noktası için hem de alüviyal ölçüm noktası için ortak bir dalga katarının tanımlanamamasıdır. Bu zorluğun üstesinden gelebilmek için araştırmacılar iki farklı yaklaşım uygulamaktadır. Uygulanan bu yaklaşımlardan birincisi, veri penceresinin belirlenen bir zaman aralığı için seçilmesi diğeri ise, birden fazla pencere seçerek ortalamasının alınmasıdır. Araştırmacılar uygulamalarında daha çok ikinci yolu tercih etmektedirler. Bunun başlıca nedeni birinci yolda verilen zaman aralığında secilen pencerenin hareketin karekterini yansıtıp yansıtamayacağıdır. Referans noktası ile Alüviyal nokta arasındaki transfer fonksiyonu, deprem kayıtlarından hesaplanırken, sismik kaynak ile dalga yolu etkisinin ortak olduğu varsayımı yapılarak ihmal edilir. Bu şekilde her iki ölçüm noktası (referans ve alüviyal nokta) arası transfer fonksiyonu; TF(f) =H s (f)/h R (f) (3) ile tanımlanır. Burada H s (f) ve H R (f) sırasıyla alüviyal ve referans noktalarına ait düzleştirilmiş yatay bileşen Fourier genlik spektrumlarını gösterir. 2.3. Nakamura Yöntemi (HVSR) Yöntem ilk olarak Nogoshi ve Igarashi (1971) ve Nakamura (1989) tarafından çalışılmıştır. Bu araştırmalar içerisinde Nakamura (1989) mikrotremor ölçümlerinin analizine farklı bir bakış açısı getirmiştir. Nakamura ya (1989) göre mikrotremor ölçümleri, yarı-sonsuz ortam üzerinde yer alan tek bir alüviyal tabakada Rayleigh dalgasının yayılmasından oluşmaktadır. Bu yönteme göre frekans ortamında dört genlik spektrumunun bilinmesi gerekir. Bunlar; yüzeyde ölçülen hareketin yatay ve düşey bileşenlerine ait yatay ve düşey genlik spektrumları, aynı şekilde temel üzerindeki hareketin yatay ve düşey bileşenlerine ait genlik spektrumlarıdır. Nakamura (1989) ya göre mikrotremor ölçümlerinin kaynağı ölçüm noktasına çok yakın trafik sanayi makinalarının neden olduğu doğal gürültülerden oluşmaktadır. Bu nedenle, derin kaynakların etkisi ihmal edilebilir düzeydedir ve temeldeki hareketin düşey bileşeninin genliği alüviyal tabaka tarafından büyütülmeyecektir. Benzer şekilde, ölçüm noktasına çok yakın kaynaklar temel kayadaki kareketi etkilemeyecektir. Nakamura (1989) a göre temel kaya üzerindeki tüm frekanslarda Rayleigh dalgasının yatay ve düşey bileşenlerinin genlik spektrumları oranı birim değerlidir. Bu şekilde ölçüm yapılan noktadaki transfer fonksiyonu, yüzeyde ölçülen hareketin yatay ve düşey bileşenlerine ait genlik spektrumlarının oranlanmasıyla elde edilebilir: TF(f) = H s (f)/v s (f) (4) Nakamura (1989) kuyu içerisinde yaptığı mikrotremor ölçümleriyle (4) bağıntının geçerliliğini göstermiştir. Nakamura yöntemi ile yer tepkisinin belirlenmesinde yöntem yarı-sonsuz ortam üzerinde yer alan alüviyal tabakanın doğal titreşim frekansını iyi derecede bulabilirken tabakanın büyütme değerleri için bu durum 3

gerecerli değildir. Bundan dolayı araştırmacılar Nakamura yönteminin zayıf hareketin büyütmesinin hesaplanmasında daha çok alt-sınır tahminini verdiği belirtilmiştir. 3. VERİ ANALİZİ AFAD Başkanlığı kuvvetli yer hareketi ağına bağlı İzmir il merkezinde kurulmuş 16 ivmeölçer istasyonu tarafından kayıt edilen toplam 9 deprem kayıtları bu çalışmada kullanılmıştır (Tablo 1). Toplam 16 istasyonun 9 depremden elde edilen kayıt bilgisi Tablo 2 de gösterilmiştir. Veri analizi yapılacak kayıtların seciminde temel gürültü süresinin en az 60 sn olduğu 5 istasyon (3510, 3515,3518,3519 ve 3521 nolu istasyonlar) kayıtları dikkate alınmıştır. Bu kayıtlar Tablo 2 de istasyon kod ve ilgili istasyona ait deprem numarası yanında yıldız simgesi ile belirtilmiştir. Tablo 1. Çalışmada kullanılan deprem listesi No. Tarih ve Saat Boy.( o ) Enl.( o ) Der. (km) M L 1 11.11.2010 20:08:00 27.329 37.873 26.09 4.7 2 23.12.2010 19:41:27 26.568 38.313 13.31 3.6 3 23.04.2011 22:22:12 26.750 38.068 28.10 3.9 4 30.10.2011 21:44:32 27.167 38.414 6.99 3.0 5 05.12.2011 08:17:27 26.342 38.843 29.50 5.0 6 05.12.2011 08:30:24 26.310 38.838 26.74 4.2 7 27.12.2011 05:59:17 27.175 37.991 26.44 4.1 8 27.12.2011 07:51:46 27.180 37.969 6.85 4.4 9 20.02.2012 06:34:26 27.475 38.141 23.46 4.4 Tablo 2. İstasyon ve deprem kayıt bilgisi No. İst. Kodu Boy.( o ) Enl.( o ) Rak.(m) D-1 D-2 D-3 D-4 D-5 D-6 D-7 D-8 D-9 1 3506 27.0821 38.3944 26 X X X X X X X 2 *3510 27.0430 38.4090 3 X X X X X X *X X 3 3511 27.2563 38.4213 76 X X X X X X X X 4 3512 27.1516 38.4009 79 X X X X X X X 5 3513 27.1671 38.4584 2 X X X X X X X 6 3514 27.1581 38.4762 197 X X X X X X 7 *3515 27.0940 38.4649 4 X X *X X X X X X 8 3517 27.1936 38.3756 136 X X X X X X 9 *3518 27.1435 38.4312 7 *X X X X X X X 10 *3519 27.1112 38.4525 10 X X X *X X X X X X 11 3520 27.2111 38.4780 184 X X X X X X X X 12 *3521 27.0764 38.4679 1 *X X X X X X X X 13 3522 27.1987 38.4357 68 X X X X X X X 14 3524 27.1073 38.4969 64 X X X X X X X X X 15 3525 27.1084 38.3723 106 X X X X 16 3530 27.2244 38.4530 28 X X X X X 4

İstasyon kayıtları Şekil 1 deki örnek deprem kaydına (DB bileşeni) benzer şekilde, S-dalgası ve temel gürültü penceresi olmak üzere veri iki bölüme ayrılmıştır. S-dalgası pencere verisine sırasıyla HVSR ve Referans istasyona (3524 kodlu istasyon) göre spektral ters çözüm teknikleri uygulanmıştır. Temel gürültü verisine ise HVSR ve Referans Yöntemleri (3524 nolu istasyon u) uygulanmıştır. Tüm veri pencerelerine uygulanan işlem adımları Şekil 2 de verilmiştir. Gürültü verisinin HVSR ve Referans yöntemleriyle analizinde ortalama spektral değerlerin hesaplanmasında standart sapmaya göre ağırlıklandırma kullanılmıştır. Doğal gürültü kaydı analizinde 10 ar saniyelik en az 4 pencere seçilerek değerlendirilmiştir. Şekil 1. a) Örnek deprem kaydı ve seçilen veri pencereleri, b) S-fazı veri penceresi, c) gürültü veri penceresi - Alet etkisinin giderilmesi - Trend - DC düzeltmesi - 0.05Hz-20Hz bandpass süzgeçleme - 5% Törpülenmiş Kosinüs penceresi ile törpüleme - FFT dönüşümü - Konno-Ohmachi (1998) yuvarlatma fonksiyonu ile Spektrum Yuvarlatma (%40) Şekil 2. Veri analizinde uygulanan ön işlem adımları 5

4. TARTIŞMA VE SONUÇLAR Şekil 3 te 5 istasyon verisinden 4 farklı yönteme göre elde edilen sismik genlik büyütme oranı-frekans spektrumları gösterilmiştir. Hemen hemen tüm yöntemlerden elde edilen sonuçlar benzer davranış göstermekte ve birbirine yakın frekanslarda doruk değerlerine ulaşmaktadır. Elde edilen bu sonuçlara göre, 4 farklı yöntemde yer tepki çalışmalarında başarı ile kullanılabileceğini göstermektedir. Bununla birlikte sismik büyütmelerde farkların olduğu da görülmektedir. Bunun bir nedeni doğal gürültü kaydının analizinde sınırlı sayıda pencere secimi olabilir. Udwada ve Trifunac (1973), Gutierrez ve Singh (1992) çalışmalarında deprem verileri ile mikrotremor verilerine ait spektrumları karşılaştırarak, mikrotremor kayıtlarının spektral veri-işlemi ile yer tepkisinin belirlenemeyeceğini savunmalarına karşın burada elde edilen sonuçlara bakıldığında her iki veri türü ile yer tepkisinin elde edilebileceği görülmektedir. Dikkat edilmesi gereken noktaların başında, doğal gürültü kaydının alınma süresi ve koşullarıdır. Geçici yakın kaynak gürültülerinin spektruma olumsuz etkisi dikkate alınmalıdır. Bir diğer nokta, özellikle referans olarak secilecek istasyona ait spektrumun en azından 0.5Hz-10Hz aralığında mümkün olduğunca düz olması tercih edilmelidir. Şekil 3. Farklı yöntemler ile elde edilen sismik büyütme oranları ve Rezonans frekansları. 6

KAYNAKLAR Aki, K. (1957). Space and time spectra of stationary stochastic waves with special reference to microtremors, Bull. Earthquake Res. Inst. Tokyo University 35, 415 457. Allam, A., Shima, E. (1967). An investigation into the nature of microtremors, Bull. Earthq. Res. Inst., 45, 43-59. Bard, P-Y., Bouchon, M. (1985). The two-dimensional resonance of sediment-filled valleys. Bull Seismol Soc Am. 75, 519 541. Borcherdt, R.D. (1970). Effects of local geology on ground motion near San Francisco Bay, Bull. Seism. Soc. Am. 60, 29-61. Field, E.H., Clement, A.C., Jacob, K.H., Ahoronian, V., Hough, S.E., Friberg, P.A., Babaian, T.O., Karapetian, S.S., Hovanessian, S.M., Abramian, H.A. (1995). Earthquake Site- Response Study in Giumri (Formerly Leninakan), Armenia, Using Ambient Noise Observations, Bull. Seism.Soc. Am., 85(1), 349-353. Finn, W.D. (1991). Geotechnical Engineering aspects of seismic microzonation, Proceedings of the Fourth International Conference on Seismic Zonation, August 25-29, Stanford, California, E.E.R.I. (editor), Oakland, I, 199-250. Gutierrez, C. and Singh, S. K. (1992). A site effect study in Acapulco, Guerrero, Mexico: Comparison of results from strong-motion and microtremor data, Bull. Seism. Soc. Am. 82, 642-659. Horike, M., Zhao, B. and Kawase, H. (2001). Comparison of site response characteristics inferred from microtremors and earthquake shear waves: Bull. of Seism. Soc. of Am., 91(6), 1526-1536. Kagami, H., Duke, C.M., Liang, G.C. and Ohta, Y. (1982). Observation of 1 to 5 second microtremors and their application to earthquake engineering. Part II. Evaluation of site effect upon seismic wave amplification due to extremely deep soil deposits, Bull. Seism. Soc. Am., 72, 987-998. Kagami, H., Okada, S., Shiono, K., Oner, M., Dravinski, M. and Mal, A.K. (1986). Observation of 1 to 5 second microtremors and their amplification to earthquake engineering. Part III. A two-dimensional study of site effect in S. Fernando Valley, Bull. Seism. Soc. Am., 76, 1801 1812. Kanai, K., Tanaka, T. (1954). On microtremors-i, Bull.of the Earthq. Res. Inst., 32, 199-209. Kanai, K., Tanaka, T. (1961). On microtremors-viii, Bull.of the Earthq. Res. Inst., 39, 97-114. Kobayashi, H., Seo K., and Midorikawa, S. (1986). Estimated strong ground motions in the Mexico city due to the Michoachan, Mexico earthquake of September 19, 1985 based on characteristics of microtremors. Part 2, Report on seismic microzoning studies of the Mexico earthquake of September 19, 1985, The Graduate School of Nagatsuta, Tokyo Institute of Technology, Yokohama, Japan. Konno, K. and Ohmachi, T. (1998). Ground-motion characteristics estimated from spectral ratio between horizontal and vertical components of microtremor, Bull. of Seism. Soc. Am.88, 228-241. 7

Nakamura, Y. (1989). A method for dynamic characteristic estimations of subsurface using microtremor on the ground surface, QR of RTRI 30(1), 25-33. Nogoshi, M., Igarashi, T. (1970). On the propagation characteristics of microtremors, Jour. of Seism. Soc. Japan, 23,264-280 (in Japanese with English Abstract). Ohta, Y., Kagami, H., Goto, N. and Kudo, K. (1978). Observation of 1- to 5-sec microtremors and their application to earthquake engineering Part 1, Bull. Seism. Soc. Am. 68, 767 779. Udwadia, F.E., Trifunac, M.D. (1973). Comparison of Earthquake and Microtremor Ground Motions in El Centro, California, Bull.Seism.Soc.Am. 63, 1227-1253. Seo, K.T., Samano, H., Yamanaka, X., Hao, and M. Takeuchi (1990). Comparison of ground vibration characteristics among several districts mainly with microtremors measurement, Proc. 8th Japan E arthquake Engineering Symposium, 685-690. Yamanaka, H., Takameura, M., Ishida, H., Niva, M. (1994). Characteristics of long period microtremors and their applicability in exploration of deep sedimentary layers, Bull. Seism. Soc. Am., 84, 1831-1841. 8