İstanbul için tasarım esaslı kuvvetli yer hareketinin zaman ortamında türetilmesi
Simulation of design basis strong ground motion for Istanbul in time domain
- Tez No: 282806
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YASİN FAHJAN, PROF. DR. ALİ PINAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeofizik Mühendisliği, Geophysics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, 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 tarafından geliştirilen Fiziksel tabanlı yırtılma süreçlerini göz önüne alan Hibrid bir yöntem kullanılarak geniş bir frekans bandı aralığında yer hareketi dalga formları Ampirik ve Sentetik Green fonksiyonları beraber kullanılarak üretilmiştir.Bu amaçla, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsünün Marmara Bölgesinde çalıştırdığı geniş bant deprem istasyonlarında kaydedilen dalga şekli verileri kullanılmıştır. Küçük depremlerin oluşturduğu dalga şekilleri spektrumun yüksek frekanslı bileşenlerini elde etmek amacıyla Ampirik Green fonksiyonu olarak kullanılmıştır. Spektrumun alçak frekans kısmını elde etmek için ise Sonlu Farklar hesaplama yöntemini kullanan üç boyutlu E3D yazılımı yardımıyla sentetik sismogramlar üretilmiştir. Prens Adaları ve Orta Marmara faylarında muhtemel farklı deprem senaryoları için kuvvetli yer hareketi dalga formları alçak ve yüksek frekans bandında ayrı ayrı elde edilmiş ve özel filtreler yardımıyla birleştirilerek geniş bant deprem simülasyonları elde edilmiştir.Prens Adaları fayı 36 km uzunluğunda ve sismojenik zonun kalınlığı 15 km olarak seçilmiştir. Bu fay üzerinde 2004-2008 yılları arasında büyüklükleri 2.7<Mw<3.9 arasında değişen 12 adet deprem Ampirik Green fonksiyonu olarak kullanılmıştır. Sentetik Green fonksiyon olarak fay bloğu üzerinde doğrultu boyunca her 7 km de bir üç farklı derinlikte bir odak seçilmiş ve toplam 15 odak için sentetik depremler üretilmiştir. Sentetik olarak üretilen depremlerin sismik momentleri M0=1.0E+21 dyn-cm, köşe frekansları fc=10.0 Hz olarak alınmıştır. Prens Adaları Deprem senaryolarına göre oluşacak depremin büyüklüğü 7.1<Mw<7.3 aralığında seçilmiştir. Orta Marmara fayı 110 km uzunluğunda ve sismojenik zonun kalınlığı 15 km olarak seçilmiştir. Bu fay üzerinde 2005-2009 yılları arasında büyüklükleri 2.5<Mw<4.1 arasında değişen 18 adet deprem Ampirik Green fonksiyonu olarak kullanılmıştır. Sentetik Green fonksiyon olarak fay bloğu üzerinde doğrultu boyunca her 10 km de bir üç farklı derinlikte bir odak seçilmiş ve toplam 33 odak için sentetik depremler üretilmiştir. Sentetik olarak üretilen depremlerin sismik momentleri M0=1.0E+21 dyn-cm köşe frekansları ise fc=10.0 Hz olarak alınmıştır. Orta Marmara fayı deprem senaryolarına göre oluşacak depremin büyüklüğü 7.4<Mw<7.6 aralığında seçilmiştir.Farklı deprem senaryoları için elde edilen geniş bant deprem simülasyonları sonucunda Prens Adaları depremi için 10 istasyonda (ADV, ARM, GEM, ISK, KLY, MFT, MRM, SIL, SLV, YLV), Orta Marmara depremi için 7 istasyonda (ARM, CTK, CTY, MDN, MFT, MRM, SLV) ortalama ivme değerleri elde edilmiştir. Örneğin, Prens Adaları fayına 54 km mesafedeki ADV istasyonunda hesaplanan ortalama ivme değeri 80 mg dir. MRM istasyonu için Orta Marmara fayında meydana gelecek bir deprem için hesaplanan ortalama ivme değeri ise 250 mg dir. Çalışmada kullandığımız yöntem bir deprem sonucunda oluşacak yer hareketinin sadece genliğini değil aynı zamanda frekans içeriğini de belirleyebilmektedir. Simülasyonlarda kullanılan istasyonlar yakın fay bölgesi olarak tanımlanan alanda yer almaktadır. Elde edilen deprem kayıtlarında alçak frekans bandındaki enerjinin baskın olduğu dikkat çekmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, the strong ground wave forms and the influence of different source parameters to the amplitude frequency content of this wave forms which is a product of the fault fracture on the Mid Marmara and Prince Island Fault is studied to provide a reliable input data for the linear and non-linear analysis of structures. A hybrid method produced by Hutchings and Wu based on physical raptures is used to produce a strong ground motion wave forms in a broad frequency range with the use of Empirical and Synthetic Green?s Functions.The recorded wave forms by the broad band earthquake recording stations of Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute are used for the above-mentioned purposes. The wave forms produced by small magnitude earthquakes are used to produce the high-frequency content of the spectrum as Empirical Green?s Functions. The low-frequency content of the same spectrum is produced with the help of synthetic seismograms by a three dimensional finite-difference program E3D. Different broad band earthquake simulations is formed with the help of special filters to attach low and high-frequency wave forms for the potential earthquake scenarios over the Prince Island and Mid Marmara Fault Line.In this simulations the length and the depth of the Prince Island Fault is selected to be 36 and 15 km. 12 earthquakes between the years 2004-2008 and with a varying magnitude of 2.7<Mw<3.9 are used as Empirical Green?s Functions. For Synthetic Green?s Functions a total of 15 epicenters over the fault line in every 7 km in fault directions, in 3 different depths is used to produce synthetic earthquake record. The seismic moment of the synthetic earthquakes are selected to be M0=1.0E+21 dyn-cm with a corner frequency of 10 Hz. The magnitude of the scenario earthquakes over the Prince Island Fault varies between 7.1<Mw<7.3. The length and the depth of the Mid Marmara Fault is selected to be 110 and 15 km. 18 earthquakes between the years 2005-2009 and with a varying magnitude of 2.5<Mw<4.1 are used as Empirical Green?s Functions. For Synthetic Green Functions a total of 33 epicenters over the fault line in every 10 km in fault directions, in 3 different depths is used to produce synthetic earthquake record. The seismic moment of the synthetic earthquakes are selected to be M0=1.0E+21 dyn-cm with a corner frequency of 10 Hz. The magnitude of the scenario earthquakes over the Mid Marmara Fault varies between 7.4<Mw<7.6.The broad band earthquake simulations for various scenarios produced mean acceleration values for 10 different stations for the Prince Island Fault (ADV, ARM, GEM, ISK, KLY, MFT, MRM, SIL, SLV, YLV), and 7 different stations for the Mid Marmara Fault (ARM, CTK, CTY, MDN, MFT, MRM, SLV). For example for the ADV station 54 km away from the Prince Island Fault calculated mean acceleration value is 80 mg and for the MRM station which is over the Mid Marmara Fault is 250 mg. The method used in this study not only evaluates the amplitude of the strong ground motion but also evaluates the frequency content of the same ground motion. The stations used in these simulations are located in a near fault zone. The produced strong ground motions indicate that the energy in the low-frequency band is dominant.
Benzer Tezler
- Seismic response assessment of a reinforced concrete structure using different types of seismic isolators
Farklı sismik izolatör tipleri kullanılarak betonarme bir yapının sismik tepkisinin değerlendirilmesi
DEMET OKUROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARCAN YANIK
- An adaptive modal pushover analysis procedure to evaluate the earthquake performance of high-rise buildings
Yüksek binaların deprem performansının değerlendirilmesi için bir uyarlamalı itme analizi yöntemi
MELİH SÜRMELİ
Doktora
İngilizce
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL
- An approximate method to estimate fundamental site period by utilizing Vs30 and bedrock depth
Vs30 ve anakaya derinliğini kullanarak zemin hakim periyodu tahmini üzerine yaklaşık bir metot
SERKAN HASANOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN YÜKSEL
- Estimations of seismic input energy and inelastic top displacement demand in moment resisting frame type structures
Moment aktaran çerçeve türü yapılarda sismik giriş enerjisinin ve inelastik tepe yerdeğiştirmesi talebinin tahmin edilmesi
FURKAN ÇALIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN YÜKSEL
