2023 Türkiye depremleri kayıtlarındaki hız darbelerinin belirlenmesi ve tek serbestlik dereceli sistemler üzerine etkileri
Identification of velocity pulses in 2023 Türkiye earthquakes records and impact on single degree of freedom systems
- Tez No: 947134
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖMER FATİH YALÇIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Deprem Mühendisliği, Earthquake Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Genellikle yüksek enerjileri ve uzun süreli hız darbeleriyle karakterize edilen fay yakınında oluşan yer hareketleri, özellikle daha uzun doğal periyotlara sahip yapılara önemli sismik talepler getirebilir. Aktif fay bölgelerinin yakınında bulunan yapılar, bu tür darbe benzeri yer hareketi kayıtlarına karşı en savunmasızlarıdır. Bu nedenle, darbe benzeri yer hareketlerinin kesin olarak tanımlanması ve kapsamlı bir şekilde anlaşılması, sismik tasarım metodolojilerinin geliştirilmesi ve daha güvenli bir yapılı çevrenin sağlanması için son derece önemlidir. 6 Şubat 2023 Türkiye Depremleri, bu tür hareketlerin yıkıcı potansiyelini bir kez daha gösterdi. Etkilenen bölgedeki yoğun sismik istasyon ağı nedeniyle, özellikle faya yakın bölgelerden çok sayıda yer hareketi kaydı elde edildi. Bu tez, 2023 Türkiye depremlerinden darbe benzeri yer hareketlerini tanımlamayı ve karakterize etmeyi ve bunların yapılar üzerindeki etkilerini tek serbestlik dereceli (TSD) sistemler kullanarak araştırmayı amaçlamaktadır. Bu amaçla, Sürekli Dalgacık Dönüşümü (Continuous Wavelet Transform-CWT) ve Topluluk Ampirik Mod Ayrışımı (Ensemble Empirical Mode Decomposition-EEMD) kullanılarak hız darbelerinin tanımlanması ve çıkarılması için 2023 Türkiye depremlerinden toplam 41 yer hareketi kaydı analiz edilmiştir. Kritik bir darbe parametresi olan darbe periyodu (Tp) da beş farklı yöntem kullanılarak tahmin edilmiştir, bunlar: dalgacık tabanlı analiz (Wavelet method), spektral hız (Sv) analizi, spektral hız ve spektral yer değiştirmenin çarpımı (Sv × Sd), tepe noktası yöntemi (peak point method) ve deprem büyüklüğüne ve kırılma mesafesine dayalı ampirik formüllerdir. Darbe çıkarma sonuçlarının karşılaştırılması, Hilbert-Huang Dönüşümünün (Hilbet Huang Transform-HHT) karmaşık sinyallerdeki darbe benzeri özellikleri tespit etmedeki üstün hassasiyetini göstermiştir. Farklı yöntemlerle elde edilen darbe periyodunun (Tp) karşılaştırılması yönteme göre değişiklik göstermekle birlikte, dalgacık tabanlı yöntem diğer yöntemlere kıyasla biraz daha yüksek değerler bulmaktadır. Sv yöntemi daha düşük değerler verirken, ampirik formüller, bölgeye özgü değerlendirmeler için gereken hassasiyetten yoksun, tek bir temsili Tp değeri sağlamıştır. Ek olarak, tek dereceli sistemler aracılığı ile elde edilen yapı tepkisi çalışmaları, daha uzun periyotlara sahip yapıların, darbe benzeri hareketlere maruz kaldıklarında artan yer değiştirme taleplerine karşı özellikle savunmasız olduğunu göstermektedir. Bu bulgular, özellikle faya yakın bölgelerdeki binaların dayanıklılığını artırmak için darbe benzeri etkilerin sismik tehlike analizine ve yapısal tasarıma doğru bir şekilde tanımlanmasının ve dahil edilmesinin öneminin altını çizmektedir.
Özet (Çeviri)
Near fault ground motions which are generally characterized by their high energy and long period velocity pulses can impose significant seismic demands on structures especially with longer natural periods. Structures located near active fault regions are most vulnerable to such pulse-like ground motion records. Therefore, precise identification and a comprehensive understanding of pulse-like ground motions are of extreme importance for the enhancemet of seismic design methodologies and ensurance of a safer built environment. The 6 February 2023 Türkiye earthquakes highlighted the destructive potential of such motions. Owing to the dense network of seismic station in the affected region, numerous ground motion records were obtained, particularly from the near-fault sites. This thesis aims to identify and characterize pulse-like ground motions from the 2023 Türkiye earthquakes and investigate their effects on structures using single-degree-of-freedom (SDOF) systems. For this purpose, a total of 41 ground motion records from 2023 Türkiye earthquakes are analyzed for the identification and extraction of velocity pulses using Continuous Wavelet Transform (CWT) and Ensemble Empirical Mode Decomposition (EEMD). Pulse period (Tp), a critical pulse parameter, is also estimated by using five different methods: wavelet-based analysis, spectral velocity (Sv) analysis, the product of spectral velocity and spectral displacement (Sv × Sd), the peak point method, and an empirical formula based on earthquake magnitude and rupture distance. A comparison of pulse extraction results shows the superior sensitivity of the Hilbert-Huang Transform (HHT) in detecting pulse-like characteristics within complex signals. A comparison of pulse period (Tp) showed variation in pulse period values with the wavelet-based method showing slightly higher values compared to other methods. The Sv method yielded lower values, while empirical formulas provided a single representative Tp value, lacking the sensitivity needed for site-specific assessments. Additionally, the study of structure response via single degree of freedom systems shows that structures with longer periods are particularly vulnerable to amplified displacement demands when subjected to pulse-like motions. These findings underscore the importance of accurately identifying and incorporating pulse-like effects into seismic hazard analysis and structural design to improve the resilience of buildings especially in near-fault regions.
Benzer Tezler
- İstanbul Büyükçekmece Küçükçekmece gölleri arasındaki kütle hareketlerinin türü ve mekanizmasının incelenmesi
Investigation of mass movements type and mechanism between i̇stanbul Büyükçekmece and Küçükçekmece lakes
GÖKHAN ŞANS
Doktora
Türkçe
2023
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ KARAGÜZEL
- The effect of near-fault directivity on seismic collapse risk of high-voltage transmission towers
Yakın saha depremleri yönelim etkisinin yüksek gerilim hatlarındaki direklerin sismik göçme riskine etkisi
UTKU CAN AYDOS
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Deprem MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEHRA ERTUĞRUL
- Damping from vibration records of tall buildings
Yüksek binaların titreşim kayıtlarından sönüm hesaplamaları
ANIL CAN GÜMÜŞTEPE
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Deprem MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OZAN CEM ÇELİK
- Assessment of dynamic effects of soils with in-situ tests and numerical methods on Adapazari-Karasu state road
Adapazari-Karasu devlet yolu güzergahindaki zeminlerin dinamik etkilerinin arazi deneyleri ve sayisal yöntemlerle değerlendirilmesi
FURKAN CAN YAŞAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
İnşaat MühendisliğiHacettepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA KEREM KOÇKAR
- Seismic assessment of a traditional residential building in Antakya after 2023 Türkiye earthquake sequence
Antakya'daki geleneksel bir konut binasının 2023 Türkiye depremleri sonrası sismik değerlendirmesi
HASİP ATICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
MimarlıkOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKültürel Mirası Koruma Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR AYKAÇ LEİDHOLM
PROF. DR. MURAT ALTUĞ ERBERİK