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



Benzer belgeler
Prens Adaları Fayında Kuvvetli Yer Hareketi Benzeşimleri *

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

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ DEPREM KAYIT İSTASYONUNUNA AİT SÜREYE BAĞLI BÜYÜKLÜK HESABI

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

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

Boğaziçi Üniversitesi, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, Çengelköy, İstanbul, Türkiye.

1. Giriş. 2. Model Parametreleri

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

EGE DENİZİ DEPREMİ

Deprem Mühendisliğine Giriş. Onur ONAT

DOĞU ANADOLU BÖLGESİ VE CİVARININ POISSON YÖNTEMİ İLE DEPREM TEHLİKE TAHMİNİ

Senaryo Depremlerin Zemin Hareketi

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

DOĞU KARADENİZ BÖLGESİNDE SON YILLARDA YAPILAN PATLATMALARLA OLUŞAN DEPREMLERİN AYIRT EDİLMESİ

GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ (Yer Hareketi Parametreleri)

Deprem Mühendisliği 1

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

:51 Depremi:

19 MAYIS 2011 SİMAV DEPREMİNİN UZAK-ALAN KAYITLARIYLA İNCELENMESİ

24 MAYIS 2014 GÖKÇEADA AÇIKLARI - EGE DENİZİ DEPREMİ BASIN BÜLTENİ

Kuzeybatı Anadolu da Bölgesel Kappa Modeli

:51 Depremi:

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

Şekil 1. DEÜ Test Asansörü kuyusu.

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

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE. BÖLGESEL DEPREM-TSUNAMİ İZLEME ve DEĞERLENDİRME MERKEZİ

DEPREM KONUMLARININ BELİRLENMESİNDE BULANIK MANTIK YAKLAŞIMI

Deprem Kayıtlarının Seçilmesi ve Ölçeklendirilmesi

DEPREMLERİN KAYIT EDİLMESİ - SİSMOGRAFLAR -

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

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

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

MARMARA DENİZİ NDE TSUNAMİ SENARYOLARININ MODELLENMESİ

TÜRKİYE NİN FARKLI BÖLGELERİ İÇİN SİSMİK HAZARD PARAMETRELERİ ARASINDAKİ İLİŞKİLER

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

VAN GÖLÜ VE ÇEVRESİNİN BİR BOYUTLU (1-B) KABUK HIZ MODELİNİN BELİRLENMESİ

2010 DARFIELD VE 2011 CHRISTCHURCH DEPREMLERİ VE SONUÇLARI

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

DEPREMLER - 1 İNM 102: İNŞAAT MÜHENDİSLERİ İÇİN JEOLOJİ. Deprem Nedir? Oluşum Şekillerine Göre Depremler

TÜRKİYE KUVVETLİ YER HAREKETİ VERİ TABANININ GENİŞLETİLMESİ: BİR ÖN ÇALIŞMA

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

HOŞGELDİNİZ Mustafa ERGÜN Şevket ATEŞ

Data Merkezi. Tunç Tibet AKBAŞ Arup-İstanbul Hüseyin DARAMA Arup- Los Angeles. Tunç Tibet AKBAŞ

SİMAV VE EMET FAY ZONLARINDAKİ DEPREMLERİN OPTIMUM KAYNAK PARAMETRELERINİN ANALİZİ

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

Şekil :51 Depremi Kaynak Spektral Parametreleri

8. KIYI MÜHEND SL SEMPOZYUMU

Boğaziçi Üniversitesi. Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü. Ulusal Deprem İzleme Merkezi

Sıvı Depolarının Statik ve Dinamik Hesapları

27 KASIM 2013 MARMARA DENİZİ DEPREMİ

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

PATLATMA KAYNAKLI YER SARSINTILARININ DEPREM VERİLERİNDEN AYRILMASI

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

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE. BÖLGESEL DEPREM-TSUNAMİ İZLEME ve DEĞERLENDİRME MERKEZİ 21 TEMMUZ 2017 GÖKOVA KÖRFEZİ- AKDENİZ DEPREMİ

Elazığ ve Çevresindeki Sismik Aktivitelerin Deprem Parametreleri İlişkisinin İncelenmesi

T.C. BAŞBAKANLIK AFET VE ACİL DURUM YÖNETİMİ BAŞKANLIĞI DEPREM DAİRESİ BAŞKANLIĞI. BASINA VE KAMUOYUNA (Ön Bilgi Formu)

İNM Ders 1.2 Türkiye nin Depremselliği

SİSMOTEKTONİK (JFM ***)

21 NİSAN 2017, 17h12, Mw=4.9 MANİSA-ŞEHZADELER DEPREMİ SİSMOLOJİK ÖN DEĞERLENDİRME RAPORU

KUVVETLİ YER HAREKETİ

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE. BÖLGESEL DEPREM-TSUNAMİ İZLEME ve DEĞERLENDİRME MERKEZİ 20 ŞUBAT 2019 TARTIŞIK-AYVACIK-ÇANAKKALE DEPREMİ

Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Bölümü 3.Sınıf BAHAR Yarıyılı. 13 Nisan 2015

Deprem İstatistiği (Depremsellik ve Parametreleri)

SİSMİK TEHLİKE ANALİZİ

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE.

İSTANBUL İÇİN 3 BOYUTLU HIZ MODELİ İLE YER HAREKETİ SİMÜLASYONU

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

GENİŞ BANDLI İSTASYONLARIN KULLANILMASI İLE LOKAL BÜYÜKLÜK HESAPLAMALARI VE SÜRE BÜYÜKLÜĞÜ İLE KARŞILAŞTIRMALAR

Deprem Mühendisliğine Giriş. Yer Hareketinin Karakterizasyonu ve Temel Kavramlar

SİSMİK PROSPEKSİYON DERS-3

28 ARALIK 2013 ANTALYA KÖRFEZİ - AKDENİZ DEPREMİ

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

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE. BÖLGESEL DEPREM-TSUNAMİ İZLEME ve DEĞERLENDİRME MERKEZİ 21 TEMMUZ 2017 GÖKOVA KÖRFEZİ - AKDENİZ DEPREMİ

25 OCAK 2005 HAKKARİ DEPREMİ HAKKINDA ÖN DEĞERLENDİRME

YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ FARKLI YER HAREKETLERİ ETKİSİNDEKİ SİSMİK DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

1. Etapta, Sakarya Üniversitesi Esentepe Kampüsü içerisinde zemin etüdü çalışmasına istinaden yer seçimi yapılmıştır.

ZEMİN BÜYÜTME ANALİZLERİ VE SAHAYA ÖZEL TASARIM DEPREMİ ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE.

T.C. MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ULUSAL KUVVETLİ YER HAREKETLERİ KAYIT ŞEBEKESİ NATIONAL STRONG GROUND MOTION NETWORK

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE. BÖLGESEL DEPREM-TSUNAMİ İZLEME ve DEĞERLENDİRME MERKEZİ 12 HAZİRAN 2017 KARABURUN AÇIKLARI- EGE DENİZİ DEPREMİ

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

TRABZON VE CİVARINDAKİ DEPREM VE PATLATMA VERİLERİNİN BİRBİRİNDEN AYIRT EDİLMESİ

İçindekiler Jeofizikte Modellemenin Amaç ve Kapsamı Geneleştirilmiş Ters Kuram ve Jeofizikte Ters Problem Çözümleri

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

BURSA ĠLĠ ĠÇĠN ZEMĠN SINIFLAMASI VE SĠSMĠK TEHLĠKE DEĞERLENDĠRMESĠ PROJESĠ

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE. BÖLGESEL DEPREM-TSUNAMİ İZLEME ve DEĞERLENDİRME MERKEZİ 21 TEMMUZ 2017 GÖKOVA KÖRFEZİ- AKDENİZ DEPREMİ

DEPREM DAİRESİ BAŞKANLIĞI ULUSAL SİSMOLOJİK GÖZLEM AĞI ÇALIŞMA GRUBU

BASIN DUYURUSU. 10 Haziran 2012 FETHİYE KÖRFEZİ Depremi

Depremler. 1989, Loma Prieta depremi, Mw = 7.2

Esra TEKDAL 1, Rahmi Nurhan ÇELİK 2, Tevfik AYAN 3 1

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

Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile Belirlenmesi

MARMARA BÖLGESİ İÇİN ÜÇ BOYUTLU DALGA YAYILIMI MODELLEMESİ

7. Türkiye nin Sismotektoniği SİSMOTEKTONİK DERSİ (JFM 439)

TÜRKİYE DEKİ ORTA KATLI BİNALARIN BİNA PERFORMANSINA ETKİ EDEN PARAMETRELER

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

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

SİSMİK DALGA GRADYOMETRİ YÖNTEMİ İLE YÜZEY DALGALARININ DİSPERSİYON ANALİZİ

MEVCUT YAPILARIN DĠNAMĠK ÖZELLĠKLERĠNĠN MĠKROTREMOR ÖLÇÜMLERĠ ĠLE BELĠRLENMESĠ

Transkript:

11-14 Ekim 211 ODTÜ ANKARA İSTANBUL İÇİN TASARIM ESASLI KUVVETLİ YER HAREKETİ DALGA FORMLARININ ZAMAN ORTAMINDA TÜRETİLMESİ ÖZET Aydın Mert 1, Yasin Fahjan 2, Ali Pınar 3, Larry Hutchings 4 1 Doktor, Deprem mühendisliği ABD, Boğaziçi.Üniversitesi, Çengelköy, İstanbul 2 Doçent, Deprem ve Yapı Bilimleri ABD, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Gebze, Kocaeli 3 Profesör, Jeofizik Mühendisliği Bölümü, İstanbul Üniversitesi, Avcılar, İstanbul 4 Profesör,LBNL Earth and Environmental Sciences Berkeley, California, USA Email: mertay@boun.edu.tr Bu çalışmada, yapıların doğrusal ve doğrusal olmayan analizlerine girdi verisi oluşturmak amacıyla Prens Adaları ve Orta Marmara fay segmentlerinin kırılmasıyla Marmara Bölgesi ve İstanbul da oluşacak yer hareketi dalga formları ve farklı kaynak parametrelerinin bu dalga formlarının genlik ve frekans içeriklerini nasıl etkilediği incelenmiştir. Hutchings ve Wu (199) tarafından geliştirilen Fiziksel tabanlı yırtılma süreçlerini göz önüne alan melez (hybrid) bir yöntem kullanılarak geniş bir frekans bandı aralığında yer hareketi dalga formları Ampirik (AGF) ve Sentetik Green Fonksiyonlar (SGF) beraber kullanılarak üretilmiştir. Bu amaçla, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsünün (KRDAE) Marmara Bölgesinde çalıştırdığı geniş bant (broadband) deprem istasyonlarında kaydedilen dalga şekli verileri kullanılmıştır. Küçük depremlerin oluşturduğu dalga şekilleri spektrumun yüksek frekanslı bileşenlerini elde etmek amacıyla AGF olarak kullanılmıştır. Spektrumun alçak frekans kısmını elde etmek için ise Sonlu Farklar (Finite Difference) hesaplama yöntemini kullanan üç boyutlu E3D yazılımı yardımıyla sentetik sismogramlar (SGF) üretilmiştir. Prens Adaları ve Orta Marmara fay segmentlerinde meydana gelmesi muhtemel 1 farklı deprem senaryosu için kuvvetli yer hareketi dalga formları alçak ve yüksek frekans bandında ayrı ayrı elde edilmiş ve özel filtreler yardımıyla birleştirilerek melez deprem benzeşimleri (simulation) elde edilmiştir. Farklı deprem senaryoları için elde edilen melez deprem benzeşimleri sonucunda Prens Adaları depremi için ARM istasyonunda ve Orta Marmara depremi için CTK istasyonunda ortalama ivme değerleri elde edilmiş ve sunulmuştur. Çalışmada kullandığımız yöntem bir deprem sonucunda oluşacak yer hareketinin sadece genliğini değil aynı zamanda frekans içeriğini de belirleyebilmektedir. Deprem benzeşimlerinde kullanılan istasyonlar yakın fay bölgesi olarak tanımlanan alanda yer almakta ve bu istasyonlarda elde edilen deprem benzeşimlerinde alçak frekans bandındaki enerjinin baskın olduğu dikkat çekmektedir. ANAHTAR KELİMELER: Ampirik Green Fonksiyon, Sentetik Green Fonksiyon, Melez deprem benzeşimleri 1.GİRİŞ Depremler sonucu oluşan kuvvetli yer hareketinin belirlenmesi çalışmalarının temelinde, eski depremlerin faylanma mekanizmalarının ve bunu etkileyen parametrelerin özellikleriyle birlikte tanımlanması ve bu bilgilerin, gelecekte oluşması muhtemel depremlerin oluşturacağı kuvvetli yer hareketi parametrelerinin tahmin edilmesi amacıyla kullanılması yatmaktadır. Oluşan yıkıcı depremler sırasında, özellikle yaklaşık iki fay boyu mesafesi olarak tanımlanan kaynak yakın bölgesi (near source region) boyunca, ciddi hasarlar meydana gelmektedir. Bu sebeple büyük depremlerin yırtılma modellerinin, özellikle kaynak yakın bölgesindeki dalga yayınımının karmaşıklığının da hesaba katılarak belirlenmesi, günümüzde mühendislik sismolojisi çalışmalarının başlıca hedefleri arasındadır. Kuvvetli yer hareketi kaydın geniş bir frekans aralığında doğru tahmini, deprem 1

11-14 Ekim 211 ODTÜ ANKARA zararlarını azaltmak için, yapıların depreme dayanıklı ve performansa bağlı tasarımında kullanılan yeni teknolojiler göz önüne alındığında, son derece önemli bir kavramdır. Deprem yırtılması ve bunun sonucu oluşan yer hareketinin, Temsil Teorisi ne (Representation Theorem) bağlı kalarak, kaydedilmiş küçük depremleri AGF olarak kabul ederek hesaplanabileceği fikri ilk olarak Hartzell (1978) ve Wu (1978) tarafından ortaya atılmıştır. AGF yöntemini daha sonra Hutchings ve Wu (199), Hutchings (1991, 1994) gibi araştırmacılar çeşitli değişikliklerle kullanmış ve geliştirmişlerdir. Bu yöntemdeki orijinal fikir küçük deprem kayıtlarının büyük depremlerde ortaya çıkacak yer hareketinin modellenmesi için kullanılmasıdır. Küçük depremlerin büyük depremlere nazaran yüzlerce kez sık oluştukları ve küçük depremler sonucu oluşan sismik dalgaların yayılım yolu boyunca üç boyutlu olarak bütün jeolojik etkileri içerdikleri düşünüldüğünde pratikte yöntemin ne kadar kullanışlı olduğu ortaya çıkmaktadır. AGF ve SGF ları beraberce kullanan melez yaklaşımların temel dayanak noktası ise, bu iki farklı Green Fonksiyonunun (GF) spektrumun farklı frekans bantlarında en doğru sonuçların elde edilmesini sağlamasıdır. AGF lar jeolojik heterojenliğin iyi modellenemediği yüksek frekanslı bileşenlerin hesaplanmasında, SGF lar ise AGF ların yeterli enerjiye sahip olmadığı düşük frekanslı bileşenlerin hesaplanmasında kullanılmaktadır. Böylelikle bu yöntem geniş bir frekans bandı (.1 2 Hz) aralığında oldukça doğru sonuçlar vermektedir. Son zamanlarda özellikle melez benzeşim teknikleri kullanılarak yapılmış olan Marmara Bölgesi ile ilgili çalışmalar, (Pulido vd., 24; Sorensen vd., 27, Mert, 211) oluşabilecek büyük bir depremde, yer hareketinin ne kadar karmaşık olabileceğini göstermesi açısından son derece önemli sonuçlar ortaya koymuştur. Bu çalışmada, Marmara Denizindeki küçük depremler, deprem kaynak parametrelerinin belirlenmesi amacıyla derlenmiş ve spektrumun yüksek frekans bandındaki benzeşimlerin yapılmasında kullanılmıştır. Spektrumun alçak frekans bandındaki benzeşimlerin gerçekleştirilmesi için Sonlu Farklar hesaplama yöntemini kullanan üç boyutlu E3D yazılımı (Larsen, 1995) yardımıyla sentetik sismogramlar (SGF) üretilmiştir. Büyük depremler için kaynak yırtılma modelleri geliştirilerek yer hareketi değişkenliğinin yerel jeolojiye bağlılığı incelenmiştir. Dr. Hutchings in katkısı ile Marmara Bölgesini etkileyecek potansiyel büyük depremler için kuvvetli yer hareketinin ulaşabileceği değerler fiziksel tabanlı benzeşim algoritmaları kullanılarak elde edilmiştir. 2.PRENS ADALARI SEGMENTİNDE YAPILAN DEPREM BENZEŞİMLERİ Yüksek frekanslı bileşenlerin benzeşiminde kullanılan Ampirik Green Fonksiyoların elde edilmesi ve kullanılması Şekil 1. Prens Adaları fay segmentinde Ampirik Green Fonksiyon olarak kullanılan depremler ve kaydedildikleri deprem istasyonları. 2

11-14 Ekim 211 ODTÜ ANKARA Melez deprem benzeşimlerinin yüksek frekanslı bileşenlerinin elde edilmesinde Marmara Denizi içinde Prens Adaları fay segmenti üzerinde meydana gelmiş küçük manyetüdlü depremlerin Marmara Denizi etrafında yerleştirilmiş bulunan geniş bant sismometre istasyonlarındaki kayıtları kullanılmıştır. Prens adaları segmenti ile ilgili yüksek frekanslı bileşenlerin benzeşimlerinde kullanılan deprem kayıt istasyonları ve bu istasyonların kaydettiği AGF olarak kullanılan küçük manyetüdlü depremler Şekil 1 de verilmiştir. Düşük frekanslı bileşenlerin benzeşiminde kullanılan Sentetik Green Fonksiyoların elde edilmesi ve kullanılması Düşük frekanslı bileşenlerin benzeşimlerinde kullanılacak sentetik sismogramların (SGF) üretilmesinde Larsen (1995) tarafından geliştirilen Sonlu Farklar hesaplama yöntemini kullanan üç boyutlu E3D yazılımı kullanılmıştır. Bu amaçla Prens Adaları fay segmentini ve deprem benzeşimleri yapılacak istasyonları içine alacak şekilde bir hacim tanımlanmıştır. Bu hacim başlangıç noktası 4 N 26.5 E koordinatlarında, doğu-batı yönünde 3 km ve kuzey-güney yönünde 2 km genişliği ve yüzeyden itibaren 3 km derinliği olan bir hacimdir (Şekil 2). Bu hacim içinde koordinatları 4.887 N 28.866 E ve 4.732 N, 29.244 E genişliği 15 km ve yüzeyden itibaren derinliği 1 km olan Prens Adaları fayı yerleştirilmiştir. Geniş bant deprem benzeşimleri yapılması planlanan deprem istasyonları da koordinatlarına göre tanımlanan hacmin yüzeyine yerleştirilmiştir. Fay bloğu üzerinde doğrultu boyunca her 7 km de bir üç farklı derinlikte (12.5 km - 17.5 km - 22.5 km) bir odak seçilmiş ve toplam 15 odak için sentetik depremler üretilmiştir. Sentetik olarak üretilen depremlerin momentleri nokta kaynak kabulüne uygun olarak M =1e+21 dyn cm köşe frekansları ise 1 Hz olarak alınmıştır. Üretilen sentetik depremlerin odak mekanizmaları Prens Adaları fayının tektonik yapısına uygun olarak Strike 118 Dip 9 ve Rake -18 olarak seçilmiştir. Sonlu Farklar yönteminde kullanılmak üzere bu hacim.5 km grit aralığı ile gritlenmiş ve sentetik sismogramların üretilmesinde kullanılan zaman aralığı.1 sn olarak alınmıştır. Şekil 2. Prens adaları fayı için sentetik sismogramların üretildiği hacim ve fay ile istasyonların geometrisi. Deprem benzeşimleri Prens Adaları fay segmenti ile ilgili elde edilmiş SGF ve AGF ile farklı deprem senaryoları kullanılarak bu fay segmentinde oluşması muhtemel depremler sonucu meydana gelebilecek dalga formlarının benzeşimleri elde edilmiştir. Deprem senaryoları HAZARD programı kullanılarak üretilmiştir. HAZARD programı yırtılma geometrisi, hiposentır lokasyonu, asperitilerin büyüklüğü ve sayısı, yırtılma hızı ve fayın doğrultusu, kayma vektörü gibi parametreleri rastgele değiştirerek farklı deprem senaryoları oluşturur. Daha sonra HAZARD programı kullanılarak oluşturulan 1 farklı deprem senaryosu için, EMPSYN yazılımı yardımıyla spektrumun hem düşük frekans bandında hemde yüksek frekans bandında elde edilen SGF ve AGF kullanılarak Prens Adaları fayı için deprem benzeşimleri elde edilmiştir. 3

11-14 Ekim 211 ODTÜ ANKARA ARM İSTASYONU SİMULASYON SONUÇLARI İVME (CM/SN 2 ) 1-1 İVME (CM/SN 2 ) 1-1 2 4 6 8 1 12 5 2 4 6 8 1 12 5 HIZ (CM/SN) HIZ (CM/SN) DEPLASMAN (CM) -5 2 4 6 8 1 12 4 2-2 -4 2 4 6 8 1 12 DEPLASMAN (CM) -5 2 4 6 8 1 12 4 2-2 -4 2 4 6 8 1 12 1 1 FOURIER GENLİK SPEKTRUMU 1 1-1 1-2 FAS 1-3 1-4 1-5 1-6 1-1 1 1 1 1 2 FREKANS (Hz) Şekil 3. ARM istasyonunda 1 farklı senaryo depremi sonucu elde edilen deprem benzeşimlerinin Fourier Genlik Spektrumları ve standart sapmaları ile hesaplanan ortalama depremin dalga formu. 4

11-14 Ekim 211 ODTÜ ANKARA Deprem senaryolarında kullanılan parametreler ve değişim aralıkları aşağıda açıklanmıştır; Moment; Prens adaları fay segmenti ile ilgili yapılan deprem benzeşimlerinde moment değeri M =.5e+27 ile M =1e+27 arasınada değiştirilmiştir. Fay yırtılma geometris; Prens Adaları fayı dikdörtgen yapılı bir fay olarak alınmış, fayın boyu 35 km, genişliği 15 km ve yüzeyden itibaren derinliği 1 km olarak alınmıştır. Hiposentır; Fay üzerinde rastgele olarak her bir senaryoda farklı derinlik ve koordinatlarda seçilmiştir. Fay Yırtılma hızı; Farklı senaryolarda kullanılan fay yırtılma hızları S dalga hızının.8 1. katı aralığında değiştirilmiş, healing hızı ise yırtılma hızının.8 1. katı aralığında değiştirilmiştir. Strike, Dip, Rake; Prens Adaları fayının tektonik yapısına uygun olacak şekilde Strike:11 /116 aralığında Dip:7 /9 aralığında Rake:-16 /-18 aralığında seçilmiştir. Herbir senaryo deprem için üretilmiş düşük ve yüksek frekanslı bileşenler özel olarak geliştirilen filtre fonksiyonları kullanılarak birleştirilmiş ve melez deprem benzeşimleri elde edilmiştir. Kullanılan filtre fonksiyonlarında birleştirme frekansı olarak.5 Hz seçilmiştir. Geniş bant deprem benzeşimleri spektrumunda.5 Hz in altındaki frekanslar düşük frekanslı yani SGF lar kullanılarak yapılan benzeşimlerden.5 Hz in üzerindeki frekanslar ise yüksek frekanslı yani AGF lar kullanılarak yapılan benzeşimlerden elde edilmiştir. ARM istasyonunda 1 farklı senaryo depremi sonucu elde edilen deprem benzeşimlerinin Fourier Genlik Spektrumları ve standart sapmaları ile hesaplanan ortalama depremin dalga formu Şekil 3 te verilmektedir. Benzeşim sonuçlarında gözlemlenen en belirgin özellik alçak frekans bandındaki enerjinin yüksekliğidir. Bu durum ARM istasyonu için hesaplanan Fourier Genlik Spektrumunda da açıkça görülmektedir. 3.ORTA MARMARA SEGMENTİNDE YAPILAN DEPREM BENZEŞİMLERİ Yüksek frekanslı bileşenlerin benzeşiminde kullanılan Ampirik Green fonksiyoların elde edilmesi ve kullanılması Melez deprem benzeşimlerinin yüksek frekanslı bileşenlerinin elde edilmesinde Marmara Denizi içinde Orta Marmara fay segmenti üzerinde meydana gelmiş küçük manyetüdlü depremlerin Marmara Denizi etrafında yerleştirilmiş bulunan geniş bant sismometre istasyonlarındaki kayıtları kullanılmıştır. Orta Marmara segmenti ile ilgili benzeşimlerde kullanılan istasyonlar ve bu istasyonların kaydettiği AGF olarak kullanılan küçük manyetüdlü depremler Şekil 4 te verilmiştir. Şekil.4. Orta Marmara fay segmentinde Ampirik Green Fonksiyon olarak kullanılan depremler ve kaydedildikleri deprem istasyonları. 5

11-14 Ekim 211 ODTÜ ANKARA Düşük frekanslı bileşenlerin benzeşiminde kullanılan Sentetik Green fonksiyoların elde edilmesi ve kullanılması Orta Marmara fay segmentinde farklı senaryolar için melez deprem benzeşimleri üretebilmek amacıyla düşük frekanslı bileşenlerin benzeşimlerinde kullanılacak sentetik sismogramlar (SGF) üretilmiştir. Burada izlenen yöntem Prens Adaları fay segmenti için izlenen yöntemin aynısıdır. Farklılık fayın boyutları ve geometrisi ile ilgilidir. Burada kullanılan hacmin başlangıç noktası 26.5 E 4. N koordinatlarıdır. Bu hacim doğu-batı yönünde 3 km, kuzey-güney yönünde 2 km uzunluğa sahip ve genişliği yüzeyden itabaren 3 km dir (Şekil 5). Bu hacim içinde koordinatları 27.588E 4.82N ve 28.866E 4.887N genişliği 15 km ve yüzeyden itibaren derinliği 1 km olan Orta Marmara fay segmenti yerleştirilmiştir. Fay bloğu üzerinde doğu-batı yönünde her 1 km de bir üç farklı derinlikte (12.5 km-17.5km-22.5 km) bir odak seçilmiş ve toplam 33 odak için sentetik sismogramlar (SGF) üretilmiştir. Üretilen SGF ların odak mekanizmaları Orta Marmara fayının tektonik yapısına uygun olarak Strike 85 Dip 9 ve Rake -18 olarak seçilmiştir. Sonlu Farklar yönteminde kullanılmak üzere bu hacim.5 km girit aralığı ile giritlenmiş ve sentetik sismogramların üretilmesinde kullanılan zaman aralığı.1 sn olarak alınmıştır. Şekil 5. Orta Marmara fayı için sentetik sismogramların üretildiği hacim ve fay ile istasyonların geometrisi Deprem Benzeşimleri Prens Adaları Segmenti için yapılanlara benzer olarak EMPSYN yazılımı ile benzeşim hesaplamalarına başlamadan önce HAZARD yazılımı yardımıyla benzeşimleri gerçekleştirilmek üzere 1 farklı deprem senaryosu oluşturulmuştur. Senaryolarda kullanılan parametreler ve değişim aralıkları aşağıda açıklanmıştır; Moment; Orta Marmara fay segmenti ile ilgili yapılan benzeşimlerde moment değeri 1.5e+27 ile 2.5e+27 arasınada değiştirilmiştir. Fay yırtılma geometrisi; Batı Marmara fayı dikdörtgen yapılı bir fay olarak alınmış, fayın boyu 11 km genişliği 15 km ve yüzeyden itibaren derinliği 1 km olarak alınmıştır. Hiposentır; Fay üzerinde rastgele olarak her bir senaryoda farklı derinlik ve koordinatlarda seçilmiştir. Strike, Dip, Rake; Batı Marmara fayının tektonik yapısına uygun olacak şekilde Strike:8 /85 Dip:7 /9 Rake:-16 /-18 olarak seçilmiştir. Fay Yırtılma hızı; Farklı senaryolarda kullanılan fay yırtılma hızları S dalga hızının.8 1. katı aralığında değiştirilmiş healing hızı ise yırtılma hızının.8-1. katı aralığında değiştirilmiştir 6

11-14 Ekim 211 ODTÜ ANKARA CTK İSTASYONU SİMULASYON SONUÇLARI 2 2 İVME (CM/SN 2 ) 1-1 İVME (CM/SN 2 ) 1-1 -2 2 4 6 8 1 12 5-2 2 4 6 8 1 12 5 HIZ (CM/SN) HIZ (CM/SN) DEPLASMAN (CM) -5 2 4 6 8 1 12 5-5 2 4 6 8 1 12 DEPLASMAN (CM) -5 2 4 6 8 1 12 5-5 2 4 6 8 1 12 1 1 FOURIER GENLİK SPEKTRUMU 1 1-1 FAS 1-2 1-3 1-4 1-5 1-1 1 1 1 1 2 FREKANS (Hz) Şekil 6. CTK istasyonunda 1 farklı senaryo depremi sonucu elde edilen deprem benzeşimlerinin Fourier Genlik Spektrumları ve standart sapmaları ile hesaplanan ortalama depremin dalga formu. 7

11-14 Ekim 211 ODTÜ ANKARA Prens Adaları Segmentinde olduğu gibi her bir senaryo deprem için üretilmiş düşük ve yüksek frekanslı bileşenler özel olarak geliştirilen filtre fonksiyonları kullanılarak birleştirilmiş ve melez deprem benzeşimleri elde edilmiştir. Orta Marmara fay segmenti için CTK istasyonunda 1 farklı senaryo depremi sonucu elde edilen deprem benzeşimlerinin Fourier Genlik Spektrumları ve standart sapmaları ile hesaplanan ortalama depremin dalga formu Şekil 6 da verilmektedir. 4.TARTIŞMA VE SONUÇLAR Çalışmada Kuzey Anadolu fayının Prens Adaları segmenti ve Orta Marmara segmenti için belirli büyüklükteki bir deprem sonucu oluşabilecek yer hareketinin ulaşabileceği genliklerin ve enerji içeriklerinin belirlendiği bir yöntem önerilmiştir. Deprem kaynak özellikleri belirlenmiş, gerektiğinde kaynak etkileri giderilmiş GF lar, yalnızca benzeşimi elde edilen büyük depremin momentiyle ilişkili olarak temsil ilişkileri teoremine (Aki and Richards, 198) dayanılarak ölçeklendirilmiştir. Elde mevcut bilgiler dikkate alınarak HAZARD programı yardımıyla yırtılma parametreleri, yırtılma süreci ve kaynak ile ilgili parametreler belirli aralıklarda değiştirilerek toplam 1 farklı deprem senaryosu üretilmiş ve 1 senaryonun her biri için hem yüksek frekans bandında (.5 Hz - 2 Hz) hem de alçak frekans bandında (.1 Hz -.5Hz) EMPSYN programı yardımıyla ayrı ayrı deprem benzeşimleri elde edilmiştir. Spektrumun alçak ve yüksek frekans bandındaki benzeşimler özel filtreler geliştirilerek birleştirilmiş ve farklı senaryolar için melez deprem benzeşimleri elde edilmiştir. Deprem benzeşimlerinin fizik tabanlı yırtılma süreçleri ile gerçekleştirilmiş olduğu ve yayılma yolu ile ilgili jeolojik etkilerin ampirik ilişkilerden değil küçük depremlerin yayılma etkileri kullanılarak elde edildiği vurgulanmalıdır. Benzeşimlerde kullanılan deprem istasyonlarının hemen hepsi yakın fay bölgesi olarak tanımlanan alanda yer almaktadır. Benzeşimler sonucu elde edilen deprem kayıtlarında alçak frekans bandındaki enerjinin baskınlığı göze çarpan önemli bir husustur. Bu hususun, Marmara bölgesinde meydana gelebilecek büyük manyetüdlü (M>7) depremlerde oluşacak deprem yer hareketinin karakteristiği konusunda önemli ipuçları verdiği düşünülmektedir. TEŞEKKÜR Bu çalışma İstanbul Üniversitesi BAP tarafından Proje no: 1827 ve Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK - MAG) tarafından Proje No: 18M584 desteklenmektedir. KAYNAKLAR Aki, K.,. Richards, P. G. (198). Quantitative Seismology,Theory and Methods, Volumes I and II, W. H. Freeman and Company, San Francisco, CA. Hartzell, S. H. (1978). Earthquake aftershocks as Green's functions, Geophys.Res.Lett, 5, 1-4. Hutchings, L. And Wu, F. (199). Empirical Green s functions from small earthquakes: A waveform study of locally recorded aftershocks of the San Fernando earthquake, J. Geophys. Res., 95, 1187-1214. Hutchings, L. (1991). "Prediction" of strong ground motion for the 1989 Loma Prieta earthquake using empirical Green s functions. Bull, Seismol. Soc. Am, 81, 88 121. Hutchıngs, L. (1994). Kinematic earthquake models and synthesized ground motion using empirical green s functions. Bull, Seismol. Soc. Am, 84, 128 15. Larsen S. (1995). E3D: 2D/3D elastic finite-difference wave propagation code. Mert A. (211). İstanbul İçin Tasarım Esaslı Kuvvetli Yer Hareketi Dalga Formlarının Zaman Ortamında Türetilmesi, Jeofizik Müh. Bölümü, İstanbul Üniversitesi, İstanbul. Pulido N, Ojeda A, Atakan K, Kubo T. (24). Strong ground motion estimation in the Sea of Marmara region (Turkey) based on a scenario earthquake, Tectonophysics, 391:357 74. Sørensen BM, Pulido N, Atakan K. (27). Sensitivity of ground-motion simulations to earthquake source parameters: a case study for Istanbul, Turkey, Bull Seism Soc Am, 27;97(3):881 9. Wu, F. (1978). Prediction of strong ground motion using small earthquakes, Proceedings of the 2nd International Conference on Microzonation. Vol II San Francisco, 71-74. 8