Electronic Letters on Science & Engineering 3(1) (2007) Available online at www.e-lse.org



Benzer belgeler
Electronic Letters on Science & Engineering 3(1) (2007) Available online at

Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at

Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at

Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at

Electronic Letters on Science & Engineering 2(1) (2006) Available online at

Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at

MEVZİİ İMAR PLANINA ESAS JEOLOJİK-JEOTEKNİK ETÜT RAPORU

Electronic Letters on Science & Engineering 3 (2) (2007) Available online at

ÖLÇÜLEN ZEMİN PARAMETRELERİNDEN KAYMA DALGA HIZ (V s ) HESABINDA BULANIK MANTIK YAKLAŞIMI

İMAR PLANINA ESAS JEOLOJİK-JEOTEKNİK ETÜT RAPORU

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

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

BULANIK MANTIK MODELİ İLE ZEMİNLERİN SINIFLANDIRILMASI CLASSIFICATION OF THE SOILS USING MAMDANI FUZZY INFERENCE SYSTEM

Ali Gülbağ et al / Elec Lett Sci Eng 1 (1) (2005) 07-12

Posta Adresi: Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, 54187, Adapazarı, Sakara

TEMEL İNŞAATI ZEMİN İNCELEMESİ

Posta Adresi: Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, 54187, Adapazarı, Sakarya

Şekil 6. Kuzeydoğu Doğrultulu SON-B4 Sondaj Kuyusu Litolojisi

ÇİMENTO BASMA DAYANIMI TAHMİNİ İÇİN YAPAY SİNİR AĞI MODELİ

16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

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

SISMIK STATIK PENETRASYON DENEYI (SCPT) ILE GEOTEKNIK-GEODINAMIK ZEMIN PROFILI

İZMİR KÖRFEZİ DOĞUSUNDA 2B LU ZEMİN-ANAKAYA MODELLERİNİN YÜZEY DALGASI VE MİKROGRAVİTE YÖNTEMLERİ KULLANILARAK OLUŞTURULMASI

YAPI TEKNOLOJİSİ DERS-2

Electronic Letters on Science & Engineering 2(2) (2006) Available online at

ZEMİN SINIFLAMASINDA BULANIK MANTIK UYGULAMASI SOIL CLASSIFICATION AN APPLICATION WITH FUZZY LOGIC SYSTEMS

Aşağı Sakarya Nehrindeki Askı Maddesi Miktarının Esnek Yöntemler ile Tahmini

İNM Ders 4.1 Dinamik Etkiler Altında Zemin Davranışı

Yalova Merkezi Zemin Özellikleri Tematik Haritaları. Thematical Maps of Soil Properties of Yalova City Center

Electronic Letters on Science & Engineering 4(2) (2008) Available online at

Sıvılaşma hangi ortamlarda gerçekleşir? Sıvılaşmaya etki eden faktörler nelerdir? Arazide tahkik; SPT, CPT, Vs çalışmaları

YENİŞEHİR/BURSA İLÇESİ YERLEŞİM ALANI DEPREM ÇEKİNCESİ

Bursa İl Sınırları İçerisinde Kalan Alanların Zemin Sınıflaması ve Sismik Değerlendirme Projesi

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

DALGA YAYILMASI Sonsuz Uzun Bir Çubuktaki Boyuna Dalgalar SıkıĢma modülü M={(1- )/[(1+ )(1-2

SIVILASMIS ZEMINLERDE ZEMIN DAVRANISI MODELLEMESINDE KULLANILAN ZEMIN ARASTIRMA YÖNTEMLERI-ADAPAZARI ÖRNEGI

Günlük Buharlaşmanın Yapay Sinir Ağları Kullanarak Tahmin Edilmesi *

YEŞİLIRMAK NEHRİ İÇİN TOPLAM ORGANİK KARBON ÖNGÖRÜ MODELLERİ

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

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl

ISSN : Isparta-Turkey YAPAY SĠNĠR AĞLARI (YSA) YÖNTEMĠ ĠLE GLOBAL RADYASYON TAHMĠNĠ

2010 YILINDA UYGULANACAK ÜCRET TARİFELERİ

ADAPAZARI BÖLGESİ ZEMİN BÜYÜTME FAKTÖRÜNÜN İNCELENMESİ

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ (Y.L.) PROGRAMI EĞİTİM ÖĞRETİM YILI DERS KATALOĞU

ĐMAR PLANINA ESAS JEOLOJĐK-JEOTEKNĐK ETÜT RAPORU

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

İMO Teknik Dergi, , Yazı 431, Tartışma. Akın ÖNALP ve Ersin AREL in katkıları*

TÜRKIYE CPT VERI TABANI ve MEVCUT AMPIRIK BAGINTILAR ILE KARSILASTIRMA

2004 Üniversitesi Y. Lisans İnşaat Mühendisliği İzmir Yüksek 2008 Teknoloji Enstitüsü Doktora İnşaat Mühendisliği Ege Üniversitesi 2015

İNM 106 İnşaat Mühendisleri için Jeoloji

YOLCULUK YARATIMININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE MODELLENMESİ MODELLING OF THE TRIP GENERATION WITH ARTIFICIAL NEURAL NETWORK

Electronic Letters on Science & Engineering 5(1) (2009) Available online at

2015 YILI JEOLOJİK - JEOTEKNİK ETÜT VE HİZMET İŞLERİ, JEOFİZİK ETÜT İŞLERİ, ZEMİN VE KAYA MEKANİĞİ LABORATUVAR DENEYLERİ BİRİM FİYAT CETVELLERİ

YAPAY SİNİR AĞLARI YÖNTEMİ İLE PAFTALARININ SAYISALLAŞTIRILMASI ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS METHOD FOR MAP DIGITIZATION

Ozgur Ciftci / Elec Lett Sci Eng 1(1) (2005) 1-6

70.DEPREM VE ZEMİN İNCELEME MÜDÜRLÜĞÜ

Yrd.Doç. Dr. Tülin ÇETİN

ÖN SÖZ... ix BÖLÜM 1: GİRİŞ Kaynaklar...6 BÖLÜM 2: TEMEL KAVRAMLAR... 7

DETAYLI İNCELEMELER. (Zeminde-Numune Alma) Ertan BOL-Sedat SERT-Aşkın ÖZOCAK 1 İNCE CİDARLI SHELBY TÜPÜ KUYU AĞZI HELEZON SPT KAŞIĞI

GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ KAYNAKLAR 1. Steven L. Kramer, Geotechnical Earthquake Engineering (Çeviri; Doç. Dr. Kamil Kayabalı) 2. Yılmaz, I.

NAKAMURA HASAR ENDEKSİ PARAMETRESİNİN ZEMİN DİNAMİK ANALİZLERİNDE ÖN BİLGİ OLARAK KULLANILABİLİRLİĞİ

Yalova Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü. ZEMIN VE TEMEL ETÜT RAPORLARı, KARŞıLAŞıLAN PROBLEMLER

İNM Ders 1.2 Türkiye nin Depremselliği

Dolgu ve Yarmalarda Sondaj Çalışması ve Değerlendirmesi. HAZIRLAYAN Özgür SATICI Mad. Yük. Jeo. Müh. (MBA)

Electronic Letters on Science & Engineering 2(2) (2006) Available online at

İNM Ders 9.2 TÜRKİYE DEPREM YÖNETMELİĞİ

Electronic Letters on Science & Engineering 3(1) (2007) Available online at

Saha Deneyleri. Saha Deneyleri. Geoteknik Mühendisliğinde. Prof. Dr. Ahmet Orhan EROL. A. Orhan EROL Zeynep ÇEKİNMEZ. Dr.

OSPF PROTOKOLÜNÜ KULLANAN ROUTER LARIN MALİYET BİLGİSİNİN BULANIK MANTIKLA BELİRLENMESİ

İLLER BANKASI A.Ş. İHALE DAİRESİ BAŞKANLIĞI

Electronic Letters on Science & Engineering 3(2)(2007) Available online at

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BENZER SÜREÇLERDE ÜRETİLEN ÜRÜNLER İÇİN YAPAY ZEKA İLE ZAMAN TAHMİNİ SONER ŞÜKRÜ ALTIN

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

SÜREKLİ DOĞAL GERİLİM VERİLERİNİN YAPAY SİNİR AĞLARI İLE DEĞERLENDİRİLMESİ, DEPREM ve YAĞIŞLARLA İLİŞKİSİ

ARAŞTIRMALARINDA ARAZİ DENEYLERİ KAPSAMINDA YAPILACAK JEOFİZİK ARAŞTIRMALAR

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

DEPREM KONUMLARININ BELİRLENMESİNDE BULANIK MANTIK YAKLAŞIMI

İZMİR METROPOL ALANINDA MÜHENDİSLİK ANA KAYASININ JEOFİZİK ÇALIŞMALARLA ARAŞTIRILMASI

Bilin bakalım hangisi dolu?

ANTALYA DA MURATPAŞA VE KONYAALTI BÖLGELERİ YEREL ZEMİN DAVRANIŞININ DEĞERLENDİRİLMESİ

Kırıkkale İli Bahçelievler ve Fabrikalar Mahallelerinin Sıvılaşma Potansiyelinin Coğrafi Bilgi Sistemlerinde Analizi

Su seviyesi = ha Qin Kum dolu sütun Su seviyesi = h Qout

TUĞLA VE KİREMİT FABRİKALARININ HAVA KİRLİLİĞİNE KATKILARININ YAPAY SİNİR AĞI MODELLEMESİ İLE ARAŞTIRILMASI

Erdem Işık Accepted: January ISSN : erdemis@firat.edu.tr Elazig-Turkey

1. Giriş. 2. Model Parametreleri

Sıvı Depolarının Statik ve Dinamik Hesapları

Sedat SERT-Aşkın ÖZOCAK-Ertan BOL 1

TMMOB JEOFİZİK MÜHENDİSLERİ ODASI

ÇOK KATLI BİNALARIN DEPREM ANALİZİ

Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at

PASİF SİSMİK YÖNTEMLER İLE ERZİNCAN DA İKİ BOYUTLU HIZ MODELİ

BOĞAZİÇİ UNIVERSITY KANDİLLİ OBSERVATORY and EARTHQUAKE RESEARCH INSTITUTE GEOMAGNETISM LABORATORY

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

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DÖNEM PROJESİ TAŞINMAZ DEĞERLEMEDE HEDONİK REGRESYON ÇÖZÜMLEMESİ. Duygu ÖZÇALIK

ELER Modülü Kılavuzu

QUANTILE REGRESYON * Quantile Regression

Kocaeli Büyükşehir Belediyesi Sınırlarında Deprem Tehlike ve Riskinin Belirlenmesi

SIVILAŞMANIN TANIMI. Sıvılaşma için Fiziksel süreç. sıvılaşma olması için için SIVILAŞMA TÜRLERİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA ANALİZ VE İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİ

GERÇEK ZAMANLI YAPI SAĞLIĞI İZLEME SİSTEMLERİ

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript:

Electronic Letters on Science & Engineering 3(1) (27) Available online at www.e-lse.org Estimation of Shear Wave Velocity Using Sugeno Fuzzy Logic and Artificial Neural Networks Models Eray YILDIRIM 1, Cengiz SERTKAYA 2 and Can KARAVUL 1 1 Sakarya University, Geophysics Engineering Department, Esentepe Campus, 54187 Sakarya, Turkey 2 Sakarya Un iversity, Computer Engineering Department, Esentepe Campus, 54187 Sakarya, Turkey Abstract: It is quite hard to determine the dynamic properties of the soils, where there is no or limited data on seismic experiments. Most of the recent research uses the previous experimental results obtained from the similar soil profiles to estimate the dynamic soil properties for the existent site to be analyzed. Hence, it is possible to come across numerous empirical relations and correlations that were developed for these dynamic properties and estimations in the literature. This study focuses on the analysis of 44 Seismic Cone Penetration tests and 64 SPT tests performed on a Kuvaterner Alluvial soil profile in 33 different measurement locations in city of Adapazari with different models. The relations between SPT-N values and shear wave velocity values measured from the seismic cone penetration tests are evaluated and a model study based on this relation is assessed. Artificial neural network and Sugeno-Fuzzy Logic models are adopted for the estimation of dynamic properties. Evaluations of the models based on probabilistic approaches using correlation coefficient, average absolute error and mean squared error have revealed that the Sugeno-Fuzzy Logic model was superior to artificial neural network model. This soil model performs well to estimate the dynamic properties of soil profiles in Adapazari or similar soil profiles where the seismic tests were not performed at all. The model also proposes a useful tool to cross-check the shear wave velocity results from the seismic tests and to complement the site investigation for the cases where there is limited data. Keywords:Artificial neural netorks, Sugeno Fuzzy Logic, shear wave velocity, SPT-N Kayma Dalgasi Hizinin Sugeno Bulanik Mantik ve Yapay Sinir Aglari Modelleri ile Tahmin Edilmesi Özet: Sismik deneylerin yapilamadigi ya da sinirli miktarda yapildigi yerler için zemin dinamik özelliklerini belirlemek zordur. Simdiye kadar ki çalisma larda, baska araziler üzerinde yapilmis deney sonuçlarindan faydalanarak istenilen arazideki zemin özellikleri tahmin edilmeye çalisilmistir. Bu amaçla yapilan arastirmalar sonucunda çesitli korelasyonlar, ampirik bagintilar gelistirilmistir. Bu çalismada, Kuvaterner Alüvyonal zemin özellikleri tasiyan Adapazari nda 33 ölçüm yerinde yapilan 44 SCPT (Sismik Koni Penetrasyon Testi) ölçümlerinden elde edilen Kayma Dalgasi Hizlari (Vs) ile 64 Sondaj noktasindan elde edilen SPT-N degerleri arasindaki iliskiler incelenerek modeller olusturulmustur. Model olarak Yapay Sinir Aglari ve Sugeno BM kullanilmistir. Olusturulan modellerin Ortalama Mutlak Hata Yüzdesine, Ortalama Hata Karelerinin ve Regresyon Katsayilarina göre karsilastirmalari sonucunda Sugeno BM modelin in en dogru sonuçlari verdigi görülmüstür. Olusturulan bu model Adapazari nda veya zemin özelligi benzer olan yerlerde çesitli sebeplerle sismik deneylerin yapilamadigi durumlarda zemin dinamik özellikleri hakkinda yaklasik fikir edinmek veya sinirli sayida sismik deneylerin uygulanabildigi durumlarda ise, ölçülen hiz degerlerini kontrol etmek ve sismik deney programini desteklemek amaciyla kullanilabilir. Anahtar Kelimeler: Yapay Sinir Aglari, Sugeno BM, Kayma Dalgasi Hizi, SPT-N Reference to this paper should be made as follows (bu makaleye asagidaki sekilde atifta bulunulmali): E. Yildirim, C. Sertkaya and C.Karavul Shear Wave Velocity Estimation By Using Fuzzy Logic, Artificial Neural Networks and Neuro-Fuzzy Models, Elec Lett Sci Eng, Vol. 3(1), (27), 1-9 * Corresponding author; Tel.: +(9) 264 295572, E-mail:erayy@sakarya.edu.tr ISSN 135-8614 27 www.e-lse.org All rights reserved. 1

E. Yildirim, C.Sertkaya et al / Elec Lett Sci Eng 3(1) (27) 1-9 1 Giris Yapilarin projelendirilmesinde dikkate alinmasi gereken en önemli konulardan biriside zemin özellikleridir. Zemin özelliklerinin ölçümü ile çözümü istenen problemlere ait gerekli parametreler elde edilir. Bu parametreler genel olarak zeminin dinamik, statik ve mekanik özellikleridir. Zemin özelliklerinin ölçümü birçok yöntem ile yapilabilmektedir. Bu yöntemlerin birbirine göre üstün ve zayif oldugu taraflar vardir. Zemin özelliklerinin ölçüm yöntemleri arasinda en çok kullanilanlari sondaj çalismasi ve jeofizik çalismalardir. Bu çalismada da sondaj çalismasinda elde edilen SPTN degeri ve jeofizik sismik çalismada elde edilen kayma dalga hizi (Vs) kullanilmistir. Zemin incelemelerinde özellikle SPT gibi arazi deneylerinin yaygin olarak kullanilmasina karsin sismik deneyler ise daha çok afet riski tasiyan yerlerde ve önemli projelerde tercih edilmektedir. Sismik deneylerin çesitli sebeplerden dolayi yapilamadigi veya az sayida yapildigi yerlerde zeminin dinamik özelliklerini belirlemek zordur. Bu sebepten dolayi zeminin dinamik özelliklerini belirlemede yardimci olan kayma dalgasi hizina ulasmak için diger arazi deneyleri arasinda iliskiler kurularak ampirik bagintilar gelistirilmistir. Bu çalismalara örnek olarak; Ohba ve Tairumi nin 197 yilinda Japonya - Osaka yakinlarindaki alüvyonal zeminlerde yaptigi çalisma, Iyisan nin 1996 da Erzincan da yaptigi çalisma ve Jafari nin 22 yilinda Tahran da yaptigi çalisma söylenebilir [1,2,3]. SPT deneyi, Standart penetrasyon deneyinin kisaltmasidir. Bu deney tüm zemin çesitleri için kullanilabilir. Deney için önceden açilmis bir sondaj kuyusu kullanilir ve kasik (bir tür kalin cidarli örnek alici) belli bir enerji ile tekrarlanan sekilde yüklenerek kuyu tabanina indirilerek numune alinir. Deneyde 76 cm yükseklikten serbestçe düsen 63,5 kg agirligindaki tokmak kullanilir. Sondajda önce 15 cm çakilarak kuyu tabanindaki örselenmis derinlik geçilir. Ardindan 3 cm çakilir. Bu 3 cm'lik çakilma için gerekli vurus sayisi SPT-N olarak tanimlanir [4,5]. Sismik dalgalar genel olarak Cisim dalgalari ve Yüzey dalgalari olmak üzere ikiye ayrilir. Bu çalismada Cisim dalgalari grubunda olan Kayma dalga hizi (Vs) üzerinde çalisilmistir. Bir kaynak (dinamit patlatma, balyoz ile yere vurulmasi, deprem v.b.) vasitasiyla olusan kayma dalgalarinin zemindeki yayinimi sirasinda elemanlarda sekil bozulmalari olusur [6,7]. Kayma dalgasi hizinin ölçümü genel prensip olarak kaynak ve alicilardan olusan bir sistem vasitasiyla yapilir ve dalganin aldigi yolun, seyahat zamanina bölünmesiyle ortama ait hiz degeri bulunur. Kayma dalgasi hizi ölçümü için kullanilan baslica yöntemler; sismik kirilma, mikrotremor, asagi kuyu, yukari kuyu ve karsit kuyu yöntemleridir. Bu çalismada temel prensibi asagi kuyu yöntemi olan Sismik konik penetrasyon testi (SCPT) kullanilmistir. SCPT deneyi sirasinda, belli derinliklerde deney durdurularak yapilir. Konik Penetrometreye takilan ivmeölçerler ile kayma dalgasi hizi ölçülür [8]. Bu çalismada, Sakarya Il Bayindirlik Müdürlügü arsivinde bulunan ve Sakarya Üniversitesi Insaat Mühendisligi Geoteknik Ana Bilim Dali tarafindan yapilan zemin inceleme raporlarindaki veriler kullanilmistir. Genel olarak SPTN degeri kayma dalgasi hizi ile iliskilidir. Bu iliski genellikle regresyon analizleri ile incelenmistir. Bu iliskileri neural fuzzy sistemler kullanarak ta incelemek mümkündür. Regresyon analizi lineer olmayan karmasik iliskilerin çözümünde iyi sonuçlar göstermemektedir Bu çalismada, Adapazari nda yapilmis SCPT verileri ile elde edilen Kayma dalgasi hizi (Vs) ile SPT-N (3 cm penetrasyon için vurus sayisi) verileri arasindaki iliski, Yapay Sinir Aglari ve Sugeno BM kullanarak modellenmistir. Modeller için ayni test verileri kullanarak 2

E. Yildirim, C.Sertkaya et al / Elec Lett Sci Eng 3(1) (27) 1-9 performanslari Ortalama Mutlak Hata Yüzdesi ve Ortalama Hata Kareleri degerlerine göre karsilastirilmistir. Ayrica modellerden elde edilen tahmini kayma dalgasi hizi ile ölçülen kayma dalgasi hizi arasindaki iliski grafiklenerek Regresyon Katsayilari bulunmustur. Olusturulan modeller arasinda en iyi sonucu Sugeno BM vermektedir. Modelin uygulanmasi için tüm veriler,1 ile,9 arasinda normalize edilmistir (Denklem 1). X I =,8. (X I X MIN ) / (X MAK X MIN ) +,1 (1) Burada, Xi normalize edilmis degerleri göstermekte olup, X MAK ve X MIN maksimum ve minimum ölçülen degerlerdir. Normalizasyon yapilarak veriler boyutsuz hale getirilmis olur. 2 Çalisma Alani Adapazari nin nüfusu yaklasik 34. olup, Türkiye nin kuzeybatisinda Marmara bölgesinde 29º,57' 3º, 53' dogu meridyenleri, 4º,17' 41º,13' kuzey paralelleri arasinda yer almaktadir. Adapazari, güneybatisinda bulunan Sapanca Gölüne siniri olup, içinden Sakarya Nehri ve Çark deresi geçmektedir. Cografik olarak üç yani daglarla çevrili olan sehirde yapilasmanin büyük bir kismi orta kisimdaki alüvyonal bölgede yer almaktadir. Denizden yüksekligi yaklasik 31 metredir[9]. SCPT ve sondaj çalismalari Adapazari sehir merkezinde olup Sekil 1 de çalisma alaninin krokisi görülmektedir. Sehirlerarasi yol Mahalle Siniri Sehriçi yol Ölçüm noktasi Sekil 1. Çalisma alaninin krokisi 3

E. Yildirim, C.Sertkaya et al / Elec Lett Sci Eng 3(1) (27) 1-9 2.1 Adapazari nin Jeolojisi Adapazari, adinin da kaynagi olan Adapazari ovasi üzerine kurulmustur. Bu ovada ana kaya yaklasik çanak seklinde olup ova Sakarya Nehri, Çark deresi ve Mudurnu çayinin getirdigi kuvaterner yasli alüvyonlardan olusmustur. MTA (1998) de yaptiklari çalismalarda Alüvyon kalinliginin ova ortasinda yaklasik 15 metre kadar olabilecegini belirlemislerdir [1]. Komazawa v.d. 21 yilinda yaptiklari jeofizik çalismalarla alüvyonun kalinliginin 1 15 metre arasinda olabilecegini tespit etmislerdir [11]. DSI nin yaptigi çalismada Yenigün Mahallesi civarinda yapilan 2 metrelik sondaj alüvyon içinde kalmis ve ana kayaya ulasamamistir [12]. Gökçen e göre; kentte kis ve ilkbaharda yeralti su seviyesinin yer yer yüzeye çikmaktadir [13]. Eski devirlerdeki arastirmacilarin koydugu sonuca göre Adapazari ovasi; batakligin oldugu, nehirlerin arasinda adaciklarin olusturdugu ve sik sik su taskinliklarinin oldugu bir konumdadir. Adapazari nda genel olarak düsük plastisiteli veya plastik olmayan siltli zeminler mevcut olup, düsük plastisiteli tabaka genel olarak 3, ile 15, metreler arasinda degismekte olup yer yer 15, metreyi asmaktadir [14]. 3. YSA Modeli ile Kayma Dalga Hizinin Tahmin Edilmesi Bu çalismada, YSA(i,j,k) mimarisi, sirasiyla i, j ve k simgelerinin girdi, gizli ve çikti katmanlarini gösterecek sekilde olusturulmustur. Burada i ve k degerleri 1 olup j degerleri 3, 5 ve 1 degerleri alinarak YSA modelleri olusturulmustur. Bu çalismada transfer fonksiyonu olarak sigmoid fonksiyonu, YSA egitimi için de genellestirilmis delta kuralina dayali olan geri yayilim algoritmasi kullanilmistir [15]. Bir girdi vektörü (SPT-N) ve bir çikti vektöründen (Kayma Dalga Hizi) olusan 25 veri çiftinin analizi göz önüne alinmistir. Bu 25 veri çifti Denklem 1 de verilen metotla,1-,9 arasinda normalize edilerek egitim ve test setlerini olusturmak üzere iki gruba ayrilmistir. Egitim seti 21, geriye kalan 4 adet veri ise programin gerçek degerlere yaklasim performansinin degerlendirmesinde test seti olarak kullanilmistir. YSA modelleri ile elde edilen performans degerleri Tablo 1 de verilmistir. Tablo 1. YSA Modellerinin test verilerinin performans degerlendirmesi MODEL OMHY OHK R 2 YSA (1 3 1) 7.13* 28.56*.8797* YSA (1 5 1) 9.63 416.86.7898 YSA (1 1 1) 12.33 896.48.5332 Not: En iyi sonuçlar * isareti ile gösterilmistir. Bu çalismada, gizli katman nöron sayisi çesitli denemelerden sonra test seti performans degerlerinden, Tablo 1 de gösterildigi üzere 3 olarak belirlenmistir. Performansi en yüksek olan YSA(1 3 1) modelinin yapisi Sekil 2 de gösterilmistir. 4

E. Yildirim, C.Sertkaya et al / Elec Lett Sci Eng 3(1) (27) 1-9 Sekil 2. YSA (1 3 1) Modelinin Mimarisi 4. Sugeno - Bulanik Mantik Modeli ile Kayma Dalgasi Hizinin Tahmin Edilmesi Bu yaklasimda hesaplamalar her bir alt kümelerdeki matematiksel iliskilere dayanmaktadir. Modelin olusturulmasinda kullanilan 25 girdi-çikti arasindaki degisim Sekil 3 de sunulmustur. Bu çalismada veri dagilimi göz önünde bulundurularak 6 adet alt küme olusturulmus ve her bir alt kümenin dogru denklemleri elde edilmis ve bu alt kümelerin dagilimi Sekil 4a-f de verilmistir. 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 SPT-N Sekil 3. Kayma Dalgasi Hizi ile SPT-N arasindaki iliski Sugeno metodunda alt kümelerin kurallari girdi-çikti arasindaki lineer iliskiden faydalanilarak olusturulmustur. Bu alt kümelerin kural tanimlamalari Tablo 2 de gösterilmistir. Girdiler için olusturulan alt kümelerin üyelik fonksiyonlari ile üyelik derecesi degisimleri Sekil 5 de verilmistir. Tablo 2. Kayma Dalgasi hizi ile SPT-N arasindaki iliskiyi gösteren bulanik yaklasim (Sugeno) kurallari Eger (SPT-N = ÇD) ise (Vs = 1,5249(SPT-N) +113,23) Eger (SPT-N = D) ise (Vs = 1,5831(SPT-N) + 112,82) Eger (SPT-N = OD) ise (Vs = -,969(SPT-N) + 152,98) Eger (SPT-N = O) ise (Vs = 2,277(SPT-N) + 72,653) Eger (SPT-N = OY) ise (Vs = 2,165(SPT-N) + 76,64) Eger (SPT-N = Y) ise (Vs = -,3196(SPT-N) + 251,47) 5

E. Yildirim, C.Sertkaya et al / Elec Lett Sci Eng 3(1) (27) 1-9 18-17 Vs = 1.5249(SPT-N) + 113.23 2 11-26 Vs = 1.5831(SPT-N) + 112.83 16 18 14 16 12 14 1 8 6 12 1 8 6 4 4 2 2 5 1 15 2 5 1 15 2 25 3 Sekil 4a. 17 arasi SPT-N degeri Sekil 4b. 11 26 arasi SPT-N degeri 2 22-38 Vs = -.969(SPT-N) + 152.98 25 31-56 Vs = 2.277(SPT-N) + 72.653 18 16 2 14 12 1 8 6 15 1 4 5 2 5 1 15 2 25 3 35 4 1 2 3 4 5 6 SPT -N Sekil 4c. 22 38 arasi SPT-N degeri Sekil 4d. 31 56 arasi SPT-N degeri 39-74 Vs = 2.165(SPT-N) + 76.64 6-92 Vs = -.3196(SPT-N) + 251.47 3 3 25 25 2 2 15 1 15 1 5 5 1 2 3 4 5 6 7 8 2 4 6 8 1 Sekil 4e. 39 74 arasi SPT-N degeri Sekil 4f. 6 92 arasi SPT-N degeri Sekil 4a-f SPT-N degisimlerine göre alt kümelerin olusturulmasi 6

E. Yildirim, C.Sertkaya et al / Elec Lett Sci Eng 3(1) (27) 1-9 25 girdi-çikti egitimi ile kurulan modele 4 adet SPT-N degerine karsilik gelen Kayma Dalgasi Hizi tahmin edilmistir. Tahminlerin performanslari degerlendirildiginde sirasiyla, OMHY ve R 2 degerleri 6.73 ve,9113 olarak hesaplanmistir. Sugeno-BM yaklasimi hesapsal olarak, diger BM yaklasimlarina göre daha etkili sonuçlar vermektedir. Ayrica Sugeno-BM yaklasimi ile bulanik mantik modelinin olusturulmasi, diger BM yöntemlerine göre daha kolaydir [16]. Sekil 5. SPT-N Girisinin alt kümelerinin üyelik fonksiyonlari ve derecelerinin degisimi 6. Modellerin karsilastirilmasi Kurulan herhangi bir modelin, Kayma Dalgasi Hizinin tahminindeki etkinligi ve uygulanabilirliginin performansinin degerlendirilmesinde tahmin hatalarinin ortalamasinin önemli olmasi kadar tahmin hatalarinin dagilimi da önemlidir. Bu çalismada performans degerlendirmesi için, global istatistiki yöntemlerden korelasyon katsayisi (R 2 ) ve Ortalama Hata Kareleri fonksiyonlari (OHK) kullanilmistir. Ancak bu yöntemler hatanin dagilimi hakkinda herhangi bir bilgi vermemektedirler. Bu nedenle bu çalisma için diger global metotlara ilaveten modelin performansini daha etkili degerlendirmek için ortalama mutlak hata yüzdesi (OMHY) kullanilmistir. Kurulan modellerin performanslarinin degerlendirilmesi Tablo 3 de verilmistir. Tablo 3. Olusturulan Modellerin performanslarinin karsilastirilmasi YSA (1 3 1) SUGENO OMHY 7.13 6.73* OHK 28.56 145.2* R 2.8797.9113* Not: En iyi sonuçlar * isareti ile gösterilmistir. Olusturulan bu esnek modeller arasinda Kayma Dalga Hizinin tahmininde en iyi sonucu veren yöntemin Sugeno - BM oldugu Tablo 3 ve Sekil 6a-b den anlasilmaktadir. 7

E. Yildirim, C.Sertkaya et al / Elec Lett Sci Eng 3(1) (27) 1-9 3 YSA(1 3 1) R 2 =.8797 3 SUGENO BM R 2 =.9113 Ölçülen 25 2 15 1 5 Ölçülen 25 2 15 1 5 5 1 15 2 25 Tahmin edilen 5 1 15 2 25 3 Tahmin edilen Sekil 6a. YSA Vs ve ölçülen Vs Sekil 6b. Sugeno - BM Vs ve ölçülen Vs Sekil 6 a-b. Ölçülen Kayma Dalgasi Hizlari ile Tahmin Edilen Kayma Dalgasi Hizlarinin Karsilastirilmasi 7. Tartisma ve Sonuçlar Inceleme alanini da içine alan Sakarya havzasi kuvaterner yasli alüvyonlardan olusup killi, siltli ve kumlu olmak üzere çesitli zemin tiplerinden olusmaktadir. Bu çalismada Adapazari nda yapilan sismik koni penetrasyon (SCPT) ve standart penetrasyon testi (SPTN) verileri arasindaki iliski YSA ve Sugeno BM modelleri ile incelenmistir. En uygun modelin test setlerinin performans derecelerine bakildiginda Sugeno BM modeli oldugu görülmektedir. Sugeno - BM modeli ile elde edilen tahminlerle bulunan Kayma Dalgasi Hiz degerleri ile ölçülen hiz degerleri arasinda benzerlik ve uyum oldugu görülmüstür. Olusturulan modellerin yalnizca çalisma alanini temsil ettigi ve çalisma alaninin karakteristik özelliklerini yansittigi için bu modelleri zemin ve jeolojik özellikleri farkli bölgelerde kullanmak, hatali sonuçlara götürebilir. Ayrica, çalismada kullanilan veriler, yeralti su seviyesinin çok düsük (.5-2.5 m) oldugu bölgelerden alinan ölçümlerden elde edildigi ve çalisma alaninin zemini alüvyonal (yogun olarak kil ve siltin bulundugu) bir yapida oldugu için, elde edilen Vs hizlari düsük degerlere sahiptir. Olusturulan modellerle elde edilen sonuçlarin klasik regresyon analizinden elde edilen sonuçlardan daha anlamli ve tutarli olmasi yerbilimlerindeki diger alanlarda uygulanabilecegini gösterebilmektedir. 8

E. Yildirim, C.Sertkaya et al / Elec Lett Sci Eng 3(1) (27) 1-9 References (Referanslar) [1]. S. Ohba & I. Tariumi "Dynamic Response Characteristics of Osaka Plain", Proc. Annual Meeting A.I.J. (197). [2]. R. Iyisan, "Zeminlerde Kayma Dalgasi Hizi ile Penetrasyon Deney sonuçlarinin Karsilastirilmasi", IMO Teknik Dergi, (7)2:1187 1199 (1996) [3]. M.K. Jafari, A. Shafiee, A. Razmkhah Dynamic Properties of Grained Soils in South of Tehran JSEE:Spring Vol. 4, No. 1/25 (22). [4]. Robert W. DAY Geoteknik Mühendisligi El Kitabi, Çevirenler; M. Mollamahmutoglu ve K. Kayabali Gazi Kitabevi ISBN -7-137782-4 Ankara, Temmuz (24). [5]. A.B.Uzuner Çözümlü Problemlerle Temel Zemin Mekanigi 4. Baski ISBN 975 523 4-1 Ankara (2) [6]. E. Yildirim Sakarya-Arifiye fay hattinin sismik ve elektrik yöntemlerle tespit edilmesi Yüksek lisans tezi. Sakarya (25) [7]. C. Kurtulus Sismik arama teori ve uygulama Kocaeli Üniversitesi yayinlari yayin no:55 Kocaeli (22). [8]. E. Yildirim SPT Darbe sayisi ve Koni Penetrasyon degerleri ile Kayma Dalgasi hizi arasindaki korelasyonlar Zemin dinamigi dönem ödev çalismasi Sakarya (24). [9]. http://www.adptso.org.tr/atso/sakarya.asp?icerik=genel [1]. MTA, Sakarya ili Çevre Jeolojisi ve Dogal Kaynaklari, MTA genel müdürlügü jeoloji etüdleri Dairesi, Ankara, (1998). [11]. M. Komazawa, H. Morikawa, K. Nakamura J. Akamatsu, K. Nishimura, S. Sawada, A. Erken, A. Onalp Bedrock structure in Adapazari, Turkey-a possible cause of severe damage by the 1999 Kocaeli earthquake Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Volume 22, Number 9, October 22, pp. 829 836(8) [12]. DSI, Asagi Sakarya Havzasi Yeraltisuyu Rezerv Raporu, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanligi, DSI Genel Müdürlügü, Yeraltisuyu Dairesi Baskanligi, Anakara, (1966) [13]. R. Gökçen Sakarya ve Marmara Bölgesi, Özyürek Yayinlari, Cagaloglu, Istanbul, (199) [14]. A. Erken 17 Agustos Depreminde Adapazarinda Olusan Hasar Üzerinde Yerel Zemin Kosullarinin Etkisi, Türk Deprem Vakfi Arastirma Projesi, Proje No:-ap-113, (21-23). [15]. MATLAB Documentation (24) Neural Network Toolbox Help, Version 7., Release 14, The MathWorks, Inc., [16]. For Use with MATLAB Fuzzy Logic Toolbox, User s Guide Version 2 The MathWorks, Inc., (2) 9