SİSMİK KAYNAK ve YER HAREKETİ TAHMİN DENKLEMLERİNE BAĞLI MODELLEME BELİRSİZLİĞİNİN OLASILIKSAL SİSMİK TEHLİKE HESAPLARINA ETKİLERİ



Benzer belgeler
1. Giriş. 2. Model Parametreleri

YEREL VE GLOBAL YER HAREKETİ TAHMİN DENKLEMLERİNİN TÜRKİYE İÇİN UYGULANABİLECEK SİSMİK TEHLİKE ANALİZLERİNDE KULLANILABİLİRLİKLERİNİN TEST EDİLMESİ

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

AVRUPA VE ORTADOĞU İÇİN HESAPLANAN YER HAREKETİ TAHMİN DENKLEMLERİNİN TÜRKİYE İLE UYUMLULUĞUNUN İRDELENMESİ

TÜRKİYE ULUSAL KUVVETLİ YER HAREKETİ GÖZLEM AĞI VERİLERİNİN MEVCUT YER HAREKETİ TAHMİN İLİŞKİLERİ İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

MARMARA BÖLGESİNİN KUVVETLİ YER HAREKETİ AZALIM İLİŞKİSİ MODELİ STRONG GROUND MOTION ATTENUATION RELATIONSHIP MODEL FOR MARMARA REGION

Deprem Tehlike Analizi Nedir? Ne Zaman Gerekir? Nasıl Yapılır? Naz Topkara Özcan

Senaryo Depremlerin Zemin Hareketi

Ö. Kale 1 ve S. Akkar 2. Araştırma Görevlisi, İnşaat Müh. Bölümü, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara 2

KONU: BARAJLARDA SİSMİK TEHLİKENİN TAYİNİ - Olasılıksal ve deterministik hesaplar sonrası baraj tasarımında kulanılacak sismik tehlike seviyeleri

TEMSİLİ VE AYRIK YER HAREKETİ TAHMİN DENKLEMLERİNİN TÜRKİYE YER HAREKETİ VERİ TABANI ALTINDAKİ PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

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

MERSİN DEĞİRMENÇAY BARAJ SAHASI İÇİN DEPREM TEHLİKESİ ANALİZİ

by Karin Şeşetyan BS. In C.E., Boğaziçi University, 1994

GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ

TÜRKİYE KUVVETLİ YER HAREKETİ VERİ TABANININ GENİŞLETİLMESİ: BİR ÖN ÇALIŞMA

Tasarım Spektrumu Parametreleri için Olasılıksal Sismik Tehlike Analizlerine Bağlı Bir Çalışma *

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

TÜRKİYE İÇİN ALAN KAYNAK MODELİNE DAYALI OLASILIKSAL DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

27 Şubat 2009 Uzaktan Algılama ve CBS ile Afet Yönetimi Đstanbul Teknik Üniversitesi. Çalışmanın Amacı

TASARIM SPEKTRUMU KÖŞE PERİYOTLARI VE ZEMİN AMPLİFİKASYON KATSAYILARININ OLASILIKSAL SİSMİK TEHLİKE ANALİZLERİ İLE BELİRLENMESİ

ANTAKYA VE YAKIN ÇEVRESİ İÇİN DEPREM TEHLİKESİNİN STOKASTİK YÖNTEMLER İLE TAHMİNİ

Deprem Mühendisliği 1

Elazığ ve Çevresindeki Sismik Aktivitelerin Deprem Parametreleri İlişkisinin İncelenmesi

M. ABDULLAH SANDIKKAYA 1 * Hacettepe Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Beytepe, 06800, Ankara

BATI MARMARA BÖLGESİ İÇİN ALTERNATİF YÖNTEMLERLE DEPREM HASAR VE KAYIP TAHMİNİ ÇALIŞMALARI

KONU: KOMİTE RAPORU TAKDİMİ SUNUM YAPAN: SALİH BİLGİN AKMAN, İNŞ. YÜK. MÜH. ESPROJE GENEL MÜDÜRÜ

Deprem Tehlikesi. İhtimaller Hesabına Dayalı İstanbul ve Çevresindeki

TÜRKİYE NİN FARKLI BÖLGELERİ İÇİN SİSMİK HAZARD PARAMETRELERİ ARASINDAKİ İLİŞKİLER

SİSMİK TEHLİKE ANALİZİ

Türkiye Deprem Tehlike Haritası ve İnteraktif Web Uygulaması

DOĞU ANADOLU BÖLGESİ VE CİVARININ POISSON YÖNTEMİ İLE DEPREM TEHLİKE TAHMİNİ

Deprem Kaynaklarının ve Saha Koşullarının Tanımlanması. Dr. Mustafa Tolga Yılmaz

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

MİKROBÖLGELEMEDE AMPİRİK BİR YAKLAŞIM; SİSMİK YÖNETMELİKLER

OLASILIKSAL SİSMİK TEHLİKE ANALİZİ YÖNTEMİ VE DÜZLEŞTİRİLMİŞ SİSMİSİTE MODELİ KULLANILARAK SİSMİK TEHLİKE HARİTALARI ELDE EDİLMESİ

İZMİR KÖRFEZİ GÜNEY KIYI BÖLGESİ ZEMİNLERİNİN DİNAMİK DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

GEDİZ FAYI VE YAKIN ÇEVRESİNİN DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

BARAJLARIN SİSMİK TEHLİKE ANALİZLERİNDE KARŞILAŞILAN SORUNLAR VE ÇÖZÜM ÖNERİLERİ

2017 AYVACIK DEPREM SERİSİNDE M 5.0 OLAN DEPREMLERİN KUVETLİ YER HAREKETİ KAYITLARI VE İSTASYON ZEMİN PARAMETRELERİ ÜZERİNE DEĞERLENDİRMELER

Neotektonik incelemelerde kullanılabilir. Deformasyon stili ve bölgesel fay davranışlarına ait. verileri tamamlayan jeolojik dataları sağlayabilir.

BARAJ TASARIMINDA SİSMİK PARAMETRE SEÇİMİ REHBERİ

YÜKSEK SÖNÜM ORANLARI İÇİN ÖNERİLEN SÖNÜM AZALTMA KATSAYILARININ DEPREM ETKİME AÇISINA BAĞLI DEĞİŞİMİ

Dinamik yapı zemin etkileşim analizleri için tasarıma esas kuvvetli yer hareketlerinin geliştirilmesi: genel değerlendirme ve yeni gelişmeler

UZUN PERİYOTLU YER HAREKETİNİN KARAKTERİZASYONU

MAKSİMUM YER İVMESİ VE HIZI İLE YER DEĞİŞTİRME TALEBİ ARASINDAKİ İLİŞKİNİN ARAŞTIRILMASI

Burdur İl Merkezinin Depremselliğinin Araştırılması

12 HAZİRAN 2017 (15:28 TSİ), Mw=6.2 İZMİR KARABURUN (EGE DENİZİ) DEPREMİ SİSMOLOJİK ÖN DEĞERLENDİRME RAPORU

ISPARTA BÖLGE HASTANESİ NİN SİSMİK TEHLİKE ANALİZİ

ZEYTİNBURNU İLÇESİ İÇİN DEPREM HASAR TAHMİNİ ÇALIŞMASI

Bitlis İli Yapı Stoğunun Birinci Kademe (Sokak Tarama Yöntemi İle) Değerlendirilmesi

KİLİS VE CİVARI İÇİN SİSMİK KAYNAK MOLELİ OLUŞTURULMASI VE ŞAHİNBEY İLÇESİ İÇİN ÖRNEK BİR SİSMİK TEHLİKE ANALİZİ

TÜRKİYE İÇİN DEPREM RİSK ANALİZİ YAZILIMI GELİŞİMİ: HAZTURK

ZEMİN BÜYÜTME ANALİZLERİ VE SAHAYA ÖZEL TASARIM DEPREMİ ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ (Yer Hareketi Parametreleri)

Güncel veriler ve olasılıksal sismik tehlike analizi kullanarak Eskişehir için sismik tehlike haritası ve ivme eğrileri elde edilmesi

Ders 1.2 Türkiyede Barajlar ve Deprem Tehlikesi

9 KASIM 2011 M w 5.6 VAN-EDREMİT DEPREMİ SİSMİK ve YAPISAL HASARA İLİŞKİN GÖZLEMLER

TÜRKİYE DEKİ ZEMİNE ÖZGÜ ORTALAMA TEPKİ SPEKTRUMLARININ AASHTO LRFD (2007 VE 2010) KÖPRÜ TASARIM ŞARTNAMELERİ İLE KARŞILAŞTIRILMASI

Deprem Mühendisliğine Giriş. Yer Hareketinin Karakterizasyonu ve Temel Kavramlar

19 Mayıs 2011 M w 6.0 Simav-Kütahya Depreminin Kaynak Parametreleri ve Coulomb Gerilim Değişimleri

YAKIN FAY YER HAREKETLERİNİN YÖN ETKİSİ DIRECTION EFFECT OF NEAR FAULT GROUND MOTIONS

Arş. Gör., İnşaat Müh. Bölümü, Gebze Teknik Üniversitesi, Kocaeli, 2

Sakarya ili için olasılığa dayalı sismik tehlike analizi. Probabilistic seismic hazard analysis for the city of Sakarya

TDY 2007 YE GÖRE DEPREM ELASTİK TASARIM İVME SPEKTRUMU

Armoni Araştırması ile İvme Kaydı Seçimi ve Ölçeklendirme *

TÜRKİYE'NİN KAYDEDİLMİŞ EN BÜYÜK TERS FAY DEPREMİNİN ÖZELLİKLERİ, ÜRETTİĞİ YAPISAL HASAR VE YÖNETMELİK

DEPREM TEHLİKE HARİTALARININ HAZIRLANMASI VE AZALIM İLİŞKİLERİ

Afet Planlamasında Deprem Riski Belirsizliklerinin Değerlendirilmesi

AVRO-AKDENİZ BÖLGESİ İÇİN GELİŞTİRİLEN EŞ ZAMANLI ANALİTİK ŞİDDET DAĞILIMI HESAPLAMA YÖNTEMLERİ

BETONARME ÇERÇEVELERİN DEPREM HESABINDA TASARIM İVME SPEKTRUMU UYUMLU DİNAMİK YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

Eşdeğer Deprem Yüklerinin Dağılım Biçimleri

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

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE. BÖLGESEL DEPREM-TSUNAMİ İZLEME ve DEĞERLENDİRME MERKEZİ 25 MART 2019 YAĞCA-HEKİMHAN MALATYA DEPREMİ BASIN BÜLTENİ

BALIKESİR BÖLGESİNİN DEPREM RİSKİ VE DEPREMSELLİK AÇISINDAN İNCELENMESİ

BETONARME ÇERÇEVE YAPILARIN GERÇEK DEPREMLERE AİT İVME KAYITLARI İLE DOĞRUSAL OLMAYAN DİNAMİK ANALİZİ

OLASILIK VE İSTATİSTİK YÖNTEMLER İLE MERSİN İLİNİN SİSMİK TEHLİKESİNİN TAHMİNİ

KONAKLI KAYAK MERKEZİ (ERZURUM) İÇİN OLASILIKSAL SİSMİK TEHLİKE ANALİZİ

EN BÜYÜK YER İVMESİNİN TAHMİNİNDE YAPAY SİNİR AĞLARININ KULLANIMI

YÜKSEK BİNALARIN PERFORMANSA GÖRE TASARIMINA GİRİŞ

Bursa Bölgesi için Yerel Sismik İstasyon Ağından Elde Edilen Parametreler ile Yer Hareketi Simülasyonu

İZMİR DE SİSMİK TEHLİKEYİ BELİRLEMEK İÇİN DEPREM SENARYOLARINA DAYALI YER HAREKETİ SİMÜLASYONLARI. Louise W. BJERRUM

Mikrobölgeleme için yapay ve gerçek ivme kayıtlarının kullanımı

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Afyon Kocatepe University Journal of Science and Engineering

Kuzeybatı Anadolu da Bölgesel Kappa Modeli

PRELIMINARY REPORT. 19/09/2012 KAHRAMANMARAŞ PAZARCIK EARTHQUAKE (SOUTHEAST TURKEY) Ml=5.1.

21 TEMMUZ 2017 KOS ADASI - GÖKOVA KÖRFEZİ DEPREMİ İVME KAYITLARI VE ÖZELLİKLERİ

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ DEPREM KAYIT İSTASYONUNUNA AİT SÜREYE BAĞLI BÜYÜKLÜK HESABI

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ (GIS) MERKEZLİ ZEMİN DİNAMİĞİ VERİTABANI GELİŞTİRİLMESİ VE DİNAMİK ANALİZLER

4. EK (RAPOR) 1. Giriş

DEPREM YALITIMLI HASTANE TASARIMI UYGULAMASI: ERZURUM SAĞLIK KAMPÜSÜ

TÜRKĠYE DEPREMLERĠ ĠÇĠN SĠSMĠK ġġddet ĠLE YER HAREKETĠ PARAMETRELERĠ ARASINDA BAĞINTILAR

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

SİSMİK MİKROBÖLGELEME ÇALIŞMALARINDA CBS (COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ) KULLANIM YÖNTEMİ

İZMİR VE ÇEVRESİNİN ÜST-KABUK HIZ YAPISININ BELİRLENMESİ. Araştırma Görevlisi, Jeofizik Müh. Bölümü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir 2

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

BURSA ŞEHRİ YEREL TASARIM SPEKTRUMUNUN OLASILIKSAL SİSMİK TEHLİKE ANALİZİ İLE ELDE EDİLMESİ

Deprem Yalıtımlı Yapılar İçin Tasarım Esaslı Deprem Yer Hareketi Belirlemesi

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

KUVVETLİ YER HAREKETİ

Transkript:

11-14 Ekim 11 ODTÜ ANKAA SİSMİK KAYNAK ve YE HAEKETİ TAHMİN DENKLEMLEİNE BAĞLI MODELLEME BELİSİZLİĞİNİN OLASILIKSAL SİSMİK TEHLİKE HESAPLAINA ETKİLEİ ÖZET Mehtap Şenyurt 1, Sinan Akkar 2, M. Tolga Yılmaz 3 1 Araştırmacı, İnşaat Müh. Bölümü, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara 2 Profesör, İnşaat Müh. Bölümü, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara 3 Yardımcı Doçent, Mühendislik Bilimleri, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara Email: sakkar@metu.edu.tr Sismik kaynakta büyük depremlerin tekerrürü ve bu depremlerde beklenen yer hareketine ait belirsizlikler olasılıksal sismik tehlike hesabının sonuçlarına önemli etki yapmaktadır. Çalışmada olasılıksal hesabın bu belirsizliklere duyarlılığı irdelenmektedir. Yer hareketi için belirsizlik aktif sığ tektonik bölgeler için geçerli olan 11 adet yer hareketi tahmin denklemi ile ifade edilmiştir. Sismik kaynak modellemesine ait belirsizlik basitleştirilmiş çizgisel fay üzerinde karakteristik ve üstel deprem tekerrür modeli göz önüne alınarak ifade edilmiştir. Duyarlılık analizleri, tehlike hesabının yapılacağı sahanın faya göre konumu ve hedef yer hareketi seviyesine bağlı olarak deprem tekerrür modeli ve yer hareketi tahmin denklemlerindeki belirsizliklerin olasılıksal sismik tehlike hesap sonuçlarını karşılaştırılabilir seviyede etkileyebileceğini göstermiştir. ANAHTA KELİMELE: Olasılıksal sismik tehlike yöntemi; Yer hareketi tahmin denklemleri; Deprem tekerrür modelleri; Duyarlılık analizi 1.GİİŞ Olasılıksal sismik tehlike yöntemi, sismik kaynağa ve yer hareketi parametrelerine bağlı belirsizlikleri dikkate alarak belli bir konumda sismik yapı tasarımına (veya performans değerlendirmesine) yönelik seçilen yer hareketi parametresinin belli bir eşik değer için yıllık aşılma oranını (veya, bu oranın tersi olan tekrar periyodunu -T ) hesaplar. Bu tanımdan da anlaşılacağı gibi olasılıksal sismik tehlike yöntemleri sonucu bulunan yer hareketi seviyelerinin güvenirliliği öncelikle sismik kaynağa ait bilgilerin yeterliliğine ve yer hareketi parametrelerinin hesaplanmasında kullanılan ampirik tahmin denklemlerine bağlıdır. Sismik kaynağa bağlı bilgiler magnitüde bağlı deprem tekerrür modellerinin seçiminde, ilgili konum için maksimum magnitüd değerinin belirlenmesinde, sismik kaynağın güvenilir olarak modelenmesinde doğrudan rol oynarlar. Seçilen yer hareketi tahmin denklemlerine ait fonksiyonlar yer hareketi genliklerini öncelikli olarak etkileyen temel sismolojik değişkenleri (magnitüd, kaynak-istasyon mesafesi, fay mekanizması, zemin koşulları vs.) içermelidir. Bunun yanı sıra bu denklemlerin türetilmesinde kullanılan kuvvetli yer hareketi veri tabanlarının güvenilir olması denklemler sonucu tahmin edilen (hesaplanan) yer hareketi genliklerinin güvenirliliğini arttırır, deprem hareketinin doğasında olduğu kabul edilen rassal belirsizliğin, ki bu belirsizlik yer hareketi tahmin denklemlerinde standart sapma ile belirtilir, gerçekçi bir şekilde tanımlanmasını sağlar. Özellikle kritik mühendislik yapılarının güvenli ve gerçekleştirilebilir tasarımı için, yukarıda özetlenen 2 temel unsura bağlı belirsizliklerin olasılıksal sismik tehlike hesaplarına etkilerini anlayabilmek gereklidir. Bu bağlamda bilgimiz dahilindeki daha önce gerçekleştirilen çalışmalar sismik kaynak özelliklerinin bilindiğini (değişmediğini) kabul ederek, öncelikle yer hareketi tahmin denklemlerinin olasılıksal sismik tehlike hesaplarına olan etkilerini irdelemiştir (ör. Scherbaum vd., 5; Bommer vd., 5; Sabetta vd., 5). Bu çalışmada ise basitleştirilmiş km uzunluğunda çizgisel bir fay kaynağı düşünülerek fay geometrisi ve deprem tekerrür 1

11-14 Ekim 11 ODTÜ ANKAA modeli ile ilişkili belirsizliklerin hesap sonuçlarına olan etkisi yer hareketi modellerinden kaynaklanan belirsizliklerin etkisiyle beraber kıyaslanmıştır. Bulguların fayın konumuna olan duyarlılığı faydan farklı uzaklıklarda konumlandırılmış sahalar için hesapların tekrar edilmesi ile irdelenmiştir. Fay ve hesap sahalarının göreli konumları Şekil 1 de gösterilmektedir. Hesap sonuçlarının basitçe kıyaslanabilmesi için, sonuçlardaki değişkenlik oransal (yüzdelik saçılım) olarak ifade edilmiştir. Sıra 1 Sıra 2 Sıra 3 51 52 53 41 42 43 31 32 33 21 11 22 12 23 13 50 km km Çizgisel Sismik Kaynak Uzunluğu= km Şekil 1. Analizi yapılan bölgenin fay ve saha paterni 2. SENAYO FAY ve YE HAEKETİ TAHMİN DENKLEMLEİ Şekil 1 de gösterilen ve olasılıksal deprem tehlikesinin hesaplandığı sahalar faya dik yönde km, faya paralel yönde 50 km aralıklar ile konumlandırılmıştır. Sismik tehlike analizlerinde kullanılan fayın özellikleri Tablo 1 de gösterilmiştir. Hesaplamalar jenerik kaya zeminler (yüzeyden itibaren ilk 30 m deki ortalama kayma hızı V S30 = 7 m/s ile tanımlanırlar) için yapılmıştır. Tablo1. Deprem kaynağını tanımlayan parametreler Kaynak Faylanma β s (mm/yıl) M min M max Çizgisel Fay Doğrultu- atımlı 2.1 25 5.0 7.5 Tablo 1 de β büyük depremlerin küçük deprelere olan oranı ifade eden bir katsayıdır ve Gutenberg-ichter modelinde b parametresi ile (β=b*ln10) ilişkilidir. s birim zamanda faydaki atım miktarıdır ve fay geometrisi ile birlikte birim zamanda fayda biriken sismik momenti belirler. M min en küçük belirgin deprem büyüklüğüdür. M max ise bölgede oluşabilecek en büyük deprem büyüklüğüdür ve fay geometrisi ile tarihsel depremler göz önüne alınarak belirlenir (McGuire, 4). 2

11-14 Ekim 11 ODTÜ ANKAA 2.1. Deprem-Tekerrür İlişkileri Bu çalışmada, sismik tehlike analizleri için iki farklı deprem tekerrür modeli incelenmiştir: kesilmiş üstel deprem modeli (Gutenberg-ichter, 1954) ve karakteristik deprem modeli (Schwartz ve Coppersmith, 1984). Her iki modelde de kaynak için minimum (M min ) ve maksimum (M max ) magnitüd aralıkları ve β dikkate alınarak birim zaman içinde belli bir deprem büyüklüğünün aşılma olasılığı hesaplanmaktadır. Ancak, kesilmiş üstel deprem modelinin büyük magnitüdlü depremlerin oluş sıklığını tam doğru olarak tahmin edemediği düşünülerek, fay için deprem tekerrür ilişkisi karakteristik model ile de incelenmiştir. Karakteristik modelde diğer modele ek olarak fayın yaratabileceği karakteristik depremlere daha çok ağırlık verilmektedir. Bu modelde fayın yaratabileceği karakteristik depremlerin göz önüne alındığı magnitüd aralığında β=0 seçilerek β 0 ile elde edilen tipik kesilmiş üstel deprem modeli birleştirilmektedir. Böylece karakteristik deprem magnitüdü aralığında depremlerinin olasılıksal dağılımı tekdüze (uniform) model ile ifade edilmektedir. Bu şekliyle karakteristik magnitüd aralığı dışında kalan deprem tekerrür olasılıkları üstel olasılık fonksiyonu ile tariflenmektedir. Kesilmiş üstel ve karakteristik deprem modellerinde aynı fay atım hızı dikkate alınmıştır. Böylece iki model için de fayda birim zamanda biriken sismik momentin aynı olması sağlanmıştır (McGuire, 4). 2.2. Seçilen Yer Hareketi Tahmin Denklemleri Bu çalışmada, yer hareketi parametrelerinin tahminleri için 11 ayrı model kullanılmıştır. Bu modeller Boore ve Atkinson, 8; Campbell ve Bozorgnia, 8; Chio ve Youngs, 8; Abrahamson ve Silva, 8 ; Akkar ve Çağnan, 10; Akkar ve Bommer, 10; Idriss, 8; Kalkan ve Gülkan, 4; Özbey vd., 4; Abrahamson ve Silva, 1997 ve Boore vd. 1997 tarafından önerilmiştir. Çeşitli azalım ilişkilerinin kullanılma sebebi farklı araştırmacıların kullandıkları veri tabanları, veri işleyiş şekilleri ve kullandıkları modeller gibi etkenlerden dolayı oluşan belirsizlikleri dikkate almaktır. Bu yolla yer hareketi tahminlerindeki modelleme farklılığından doğan epistemik belirsizlik dikkate alınmıştır. Kullanılan yer hareketi tahmin denklemlerinin önemli özellikleri Tablo 2 de özetlenmektedir. 3. DUYALILIK HESAPLAINDA KULLANILAN YÖNTEM Duyarlılık hesaplarında sismik kaynak modellemesindeki ve yer hareketi parametrelerinin tahminindeki belirsizlikler dikkate alınarak belli tekrarlama periyotları için (T ) PGA (en yüksek yatay yer ivmesi), 0.2 s ve 1.0 s periyotlarında spektral ivme değerleri hesaplanmıştır. Bu çalışmada kaya zemin koşullarını (V S30 = 7 m/s) temsil eden ve % 5 sönümleme oranına sahip spektral ivmeler T = 2475 yıl, T = 475 yıl ve T = 72 yıl seviyeleri için hesaplanmıştır. Sismik kaynak özelliklerinden fayın dalma (dip) eğimi, deprem tekerrür ilişkisi ve yer hareketi tahmin denklemlerinden kaynaklanan belirsizliklerin irdelenmesi için 3 küme analiz gerçekleştirilmiştir. Birinci kümede karakteristik deprem modeli ve 90 o dalma eğimi, ikinci kümede karakteristik deprem modeli ve o dalma eğimi, ve üçüncü kümede ise kesilmiş üstel deprem modeli ve 90 o dalma eğimi göz önüne alınmıştır. Tüm analizlerde gözlemlenen değişkenliğin tek bir yer hareketi tahmin denkleminden kaynaklanmasını engellemek için, her bir saha için en farklı sonuçları gösteren tahmin denklemi göreli değişkenlik hesabının dışında bırakılmıştır. Dolayısıyla, burada bildirilen her göreli değişkenlik oranı 10 yer hareketi tahmin denklemi kullanılarak hesaplanmıştır. Kullanılan tahmin denklemleri arasındaki en yüksek, en düşük ve ortalama ivme değerleri hesaplanmış, en büyük ve en küçük ivme değeri arasındaki fark, ortalama ivme değeri ile normalize edilmiştir. Böylece yer hareketi tahmin modeli seçiminden kaynaklabilecek en yüksek göreli değişkenlik hesaplanabilmiştir. Deprem tekrarlama modeli ve dalma eğiminden kaynaklanan göreli değişkenlik ise farklı model ve eğimi ile hesaplanan değerler arasındaki en yüksek oransal fark hesaplanarak ifade edilmiştir. 3

11-14 Ekim 11 ODTÜ ANKAA Abrahamson ve Silva (8) Tablo 2. Çalışmada kullanılan yer hareketi tahmin modelleri Çalışma Kısaltma Bölge N, N E Hesaplanan M min, M max min, max Fay Saha AS08 çapında 2754, 135 5.0, 8.5 Campbell ve Bozorgnia (8) Chiou ve Youngs (8) Boore ve Atkinson (8) Abrahamson ve Silva (1997) Idriss (8) Akkar ve Çağnan (10) Akkar ve Bommer (10) Kalkan ve Gülkan (4) Özbey vd. (4) Boore, Joyner ve Fumal (1997) CB08 CY08 BA08 AS1997 I08 çapında 1561, 64 çapında 1950, 125 çapında 1574, 58 çapında 655, 58 çapında (MS ve AS) 3551, 173 AC10 Türkiye 433, 137 AB10 Avrupa ve Orta Doğu ülkeleri 532, 131 KG04 Türkiye 112, 57 Oetal04 Türkiye 195, 17 BJF1997 Amerika (Kuzey Batı) 271, 19 PGA, PGV, 4.0, 8.5 4.0, 8.5 5.0, 8.0 5.0, 8.5 rup, 0, rup, 0, rup, 0, jb, 0, rup, 0, 5.0, 8.5 jb, 0, 5.0, 7.6 5.0, 7.6 4.0, 7.4 5.0, 7.4 5.2, 7.4 jb, 0, jb, 0, 100 jb, 0, 250 jb, 0, 300 jb, 0, 118 SS, V S30 : 1 m/s ila 0 m/s V S30 : 1 m/s ila 1500 m/s V S30 : 150 m/s ila 1500 m/s V S30 : 150 m/s ila 1300 m/s Kaya, Sığ ve Derin zeminler V S30 :450 m/s ila 900 m/s V S30 : 150 m/s ila 1300 m/s Kaya, Sert ve Yumuşak Zemin Kaya, Sert ve Yumuşak Zemin A(V S30 >750), B(3< V S30 <750), C(1< V S30 <3), D (V S30 <1) A(V S30 >750), B(3< V S30 <750), C(1< V S30 <3), D (V S30 <1) N : deprem yer hareketi kayıtlarının sayısı, N E : depremlerin sayısı; : sırasıyla en yüksek yatay yer ivmesi, hızı ve psödo-spektral ivme; M min, M max : sırasıyla minimum ve maximum moment magnitüdü; : sırasıyla doğrultu atımlı, normal ve ters fay tipleri; min, max : sırasıyla minimum ve maksimum kaynak-istasyon mesafesi; rup : kırılan fay düzlemine en kısa mesafe; jb : fay kırılmasının yatay projeksiyonuna en kısa mesafe. 4. GÖZLEMLE Yer hareketi tahmin denklemleri seçiminin olasılıksal sismik tehlike hesaplarına olan etkisi T = 2475 yıl, T = 475 yıl ve T = 72 yıl seviyeleri ile PGA, T=0.2s ve T=1.0s spektral ivme değerleri için hesaplanmıştır. Bu hesaplamalar sonucunda gözlemlenen saçılım aralığı Şekil 2.a-c de gösterilmektedir. Burada gösterilen panellerin kıyaslamasından tahmin denklemlerinden kaynaklanan belirsizliğin olasılıksak sismik tehlike analiz sonuçları için büyük önem taşıdığı anlaşılmaktadır. Maksimum belirsizliğin gözlemlendiği T = 72 yıl ve T=1.0s durumu için faklı tahmin denklemlerinin gösterdiği farklı sismik tehlike seviyeleri Şekil 2.d de gösterilmektedir. Hesaplanan spektral ivme değerlerinin logaritmik ölçekte dahi belirgin şekilde farklılaşması sismik tehlike hesabında tahmin denklemlerinden dolayı oluşabilecek belirsizliğin önemini daha iyi vurgulamaktadır. Şekil 2.d ayrıca fayın sahaya olan uzaklığının hesaplanmasında yapılabilecek sınırlı seviyedeki hataların, yer hareketi 4

11-14 Ekim 11 ODTÜ ANKAA tahmin denklemi seçiminden kaynaklanan belirsizlikle karşılaştırıldığında, belirgin bir öneminin olmadığına işaret etmektedir. 1 100 PGA T=0.2 s T=1.0 s T =72 yıl 100 90 T =475 yıl 70 50 (a) 30 (b) 100 90 70 50 30 (c) T =2475 yıl Spektral İvme (g) 0.5 0.1 (d) T=1.0 s, T =72 yıl Ortalama AB10 AS08 AC10 BA08 CB08 CY08 I08 KG04 Oetal04 AS1997 BJF1997 0.01 Şekil 2. (a) T =72 yıl, (b) T =475 yıl (c) T =2475 yıl seviyeleri için hesaplanan ivmelerin saçılım aralıkları, ve (d) T =72 yıl için farklı yer hareketi tahmin denklemleri ile hesaplanan spektral ivme değerleri. Birinci ve ikinci kümeye ait hesaplamalar doğrultusunda, fayın dalma açısındaki belirsizliğin sismik tehlikeye etkisi incelenmiştir. Karşılaştırmada karakteristik deprem modeli esas alınmıştır. Dalma açısının ve 90 derece olduğu durumlar arasında kıyaslama yapılmış ve belirsizliğin sismik tehlike üzerindeki etkileri Tablo 3 de gösterilmiştir. Tablo 3 den anlaşıldığı gibi, en yüksek saçılım oranı PGA ve T =72 yıl için %4.5 iken en düşük saçılım T=1.0 s ve T =2475 yıl için %0.2 civarındadır. Geriye kalan aşılma seviyeleri ve periyotlar için hesaplanan saçılımlar ise bahsi geçen minimum ve maksimum seviyeler arasında değişmektedir. Bu bağlamda, fayın dalma açısından kaynaklanan belirsizliğin deprem tehlikesi hesabına önemli derece etkisinin olmadığı sonucuna varılmıştır. Deprem tekerrür modeli seçimine bağlı belirsizlik Şekil 3 de gösterildiği üzere incelenmiştir. Fayın dalma açısının 90 derece olduğu durum esas alınmıştır. Karaktestik ve kesilmiş üstel deprem tekerrür modeli arasındaki fark yüzdelik olarak ifade edilmiştir. Böylece sonuçlar yer hareketi modeli seçiminden kaynaklanan saçılım ile karşılaştırılabilmektedir. Bu bağlamda, sismik kaynağa bağlı belirsizlikler irdelendiğinde deprem tekerrür modeli seçiminden kaynaklanan belirsizliğin önemli bir rol oynadığı gözlemlenmiştir. Şekil 2 ve 3 5

11-14 Ekim 11 ODTÜ ANKAA karşılaştırıldığında, PGA ve T=0.2s için hesaplanan spektral ivme için bu belirsizlik yer hareketi tahmin denklemi seçiminden kaynaklanan belirsizlik kadar önemlidir. Ancak, T=1.0 s ve T =475 yıl ile T =2475 yıl için hesaplanan spektral ivmeler açısından esas olarak azalım ilişkisi seçimi önem kazanmaktadır. Tablo3. Normalize edilmiş parametreler arasındaki dağılım (%) Periyot Dalma Açısının Seçiminden Kaynaklanan Saçılım(%) T =72 T =475 T =2475 PGA 0.6-4.5 0.5-3.4 0.3-2.3 T= 0.2 s 0.9-3.8 0.4-2.8 0.3-2.9 T= 1.0 s 0.6-2.3 0.3-1.3 0.2-0.9 T =72 yıl T =475 yıl 70 PGA T=0.2 s T=1.0 s 50 (a) 0 (a) T =2475 yıl 0.5 T=0.2 s, T =72 yıl 30 10 0 (c) Spektral İvme (g) 0.1 0.01 (d) Ortalama AB10 AS08 AC10 BA08 CB08 CY08 I08 KG04 Oetal04 AS1997 BJ1997 Şekil 3. (a) T =72 yıl, (b) T =475 yıl (c) T =2475 yıl seviyeleri için saçılım miktarları, (d) maksimum saçılıma sahip spektral ivme değerleri 6

11-14 Ekim 11 ODTÜ ANKAA 5. SONUÇLA Bu çalışmada, km uzunluğunda farazi bir çizgisel fay kaynağı modellenerek sismik kaynağa ve yer hareketi parametrelerine bağlı belirsizliklerin olasılıksal tehlike hesabı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Hesaplar T = 2475 yıl, T = 475 yıl ve T = 72 yıl yer hareketi tekrar periyotlarına ve bu periyotlara karşılık gelen PGA, T=0.2s ve T=1.0s spektral ivme değerleri için yapılmıştır. Sismik kaynağa bağlı parametrelerden dalma eğimi ile deprem tekerrür modellerinin etkileri irdelenmiştir. Yer hareketi parametrelerinin belirsiziliği ise farklı araştırmacıların önerdiği 11 adet yer hareketi tahmin denklemi ile dikkate alınmıştır. Seçilen senaryolar ve bunlara göre yapılan hesaplamalar doğrultusunda elde edilen sonuçlar aşağıda özetlenmiştir: i. Yer hareketi tahmin denklemlerinden kaynaklanan belirsizliğin tehlike hesabı üzerindeki etkileri genelde daha önemlidir. ii. Fayın sahalara olan göreli uzaklıkları, yer hareketi tahmin denklemleri seçimi kadar büyük önem taşımamamaktadır. iii. Fayın dalma açısındaki belirsizliği tehlike hesabı üzerinde önemli bir rol oynamamaktadır. iv. Daha çok düşük tekrar periyotları (T = 72 yıl ) ve kısa periyotlar (PGA ve T=0.2s) söz konusu olduğunda deprem tekerrür modellerinden kaynaklanan belirsizlik yer hareketi tahmin denklemlerinden kaynaklanan belirsizlik kadar önemli olmaktadır. Uzun periyot (T=1.0s) ve büyük tekrarlama periyotları (T = 475 ve 2475 yıl) için ise yer hareketi tahmin denklemlerindeki belirsizlik daha fazla önem kazanmaktadır. KAYNAKLA Abrahamson NA ve Silva WJ (1997). Empirical response spektral attenuation relations for shallow crustal earthquakes, Seismological esearch Letters, 68: 94-127. Abrahamson N ve Silva W (8). Summary of the Abrahamson & Silva NGA ground-motion relations, Earthquake Spectra, 24(1): 67-97. Akkar, S. and Bommer, J.J., 10. "Empirical Equations for the Prediction of PGA, PGV and Spectral Accelerations in Europe, the Mediterranean egion and the Middle East," Seismological esearch Letters, 81: 195-6. Akkar S ve Çağnan Z (10). A local ground-motion predictive model for Turkey and its comparison with other regional and global ground-motion models, Bulletin of the Seismological Society of America, 100, 2978-2995. Bommer, J.J.,. Scherbaum, F., Bungum, H., Cotton, F., Sabetta, F., ve Abrahamson N.A. (5). On the use of logic trees groudn-motion prediction equations in seismic hazard analysis. Bulletin of the Seismological Society of America, 95, 377 389. Boore DM, ve Atkinson GM (8). Ground-motion prediction equations for the average horizontal component of and 5%-damped at spectral periods between 0.01 s and 10.0 s, Earthquake Spectra 24(1): 99-138. 7

11-14 Ekim 11 ODTÜ ANKAA Boore, D. M., W. B. Joyner, and T. E. Fumal (1997). Equations for estimating horizontal response spectra and peak acceleration from western North American earthquakes: A summary of recent work (with 5 erratum), Seism. es. Letters 68, 128--153 Campbell KW, ve Bozorgnia Y (8). NGA ground motion model for the geometric mean horizontal component of PGD and 5% damped linear elastic response spectra for periods ranging from 0.01 to 10 s, Earthquake Spectra, 24(1): 139-171. Chiou B, ve Youngs (8). An NGA model for the average horizontal component of peak ground motion and response spectra, Earthquake Spectra, 24(1): 173-215. Idriss IM (8). An NGA empirical model for estimating the horizontal spectral values generated by shallow crustal earthquakes, Earthquake Spectra, 24: 217-242. Kalkan, E. ve Gülkan, P. (4). Site-dependent spectra derived from ground motion records in Turkey. Earthquake Spectra,, 1111 1138. McGuire K (4). Seismic Hazard and isk Analysis, Earthquake Engineering esearch Institute Monograph, MNO-10, CA, 221p Özbey, C., Sari, A., Manuel, L., Erdik, M. ve Fahjan, Y. (4). An empirical attenuation relationship for northwestern Turkey ground motion using a random effects approach. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 24(2), 115 125. Sabetta, F., Lucantoni, A., Bungum, H., ve Bommer, J.J., (5). Sensitivity of PSHA results to ground motion prediction relations and logic-tree weights. Soil, Dyn. Earthq. Eng, 25, 317 329. Scherbaum, F., Bommer, J.J., Bungum, H., Cotton, F., ve Abrahamson N.A. (5). Composite groudn-motion models and logic tress: methodology, sensitivities and uncertainties. Bulletin of the Seismological Society of America, 95, 1575 1593. Schwartz, DP ve Coppersmith KJ (1984). Fault behavior and charactersitic eartquakes: examples from the Wasatch and San Andreas faults. Journal of Geophysical esearch, 89: 5681-5698. Wells D, ve Coppersmith KJ (1994). New emprical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement, Bulletin of the Seismological Society of America, 84(4): 974-1002. 8