Sıvılaşma kaynaklı yanal yayılma potansiyeli olan bölgelerde karayolları için kırılganlık eğrilerinin üretilmesi ve Küçükçekmece Avcılar D100 karayoluna uygulanması
Development of fragility curves for highways in areas with liquefaction-induced lateral spreading potential and application to the D100 highway in Küçükçekmece Avcılar
- Tez No: 948646
- Danışmanlar: PROF. DR. İLKNUR BOZBEY, PROF. DR. SADIK ÖZTOPRAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Deprem Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Earthquake Engineering, Civil 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: 263
Özet
Altyapının, özellikle ulaşım ağlarının dirençliliği; afetlere hazırlık, müdahale ve iyileşme süreçleri açısından hayati öneme sahiptir. Karayollarının afet sonrası lojistik ve acil müdahaledeki kritik rolü göz önünde bulundurulduğunda, sismik olaylar sonrasında işlevselliğini sürdürebilmesi büyük önem taşımaktadır. Dirençlilik, hasargörebilirlik ve onarım süresi faktörlerine bağlı olarak tanımlanmakta olup odak noktası hasargörebilirliğin azaltılmasıdır. Bu bakımdan deprem öncesinde karayolu sistemlerinin zayıf noktalarının belirlenmesi, olası hasarın azaltılmasına yönelik önlemlerin alınması açısından kritik önem taşımaktadır. Tez kapsamında, karayollarının hasargörebilirliği sıvılaşma kaynaklı yanal yayılma yerdeğiştirmeleri esas alınarak iki farklı yöntemle incelenmiştir. Bunlar kırılganlık eğrileri ve indeks tabanlı yaklaşımlardır. Kırılganlık eğrileri için oluşturulan sonlu elemanlar modeli ilk olarak 1999 Kocaeli Depreminde yanal yayılma olayları gözlemlenen Sapanca Vakıf Oteli sahasında kalibre edilmiştir. Daha sonra, kalibre edilen sonlu elemanlar model üzerinde bir dizi doğrusal olmayan dinamik analiz gerçekleştirilerek model tabanındaki farklı en büyük yer ivme seviyelerinde seçilen hasar durumlarının aşılma olasılıklarına göre kırılganlık eğrileri üretilmiştir. İndeks tabanlı hasargörebilirlik değerlendirmesi için ise geçmiş depremlerden gözlenen karayolu hasar seviyesini etkileyen parametreler Analitik Hiyerarşi Süreci Yöntemi kullanılarak ağırlıklandırılmıştır. Geliştirilen kırılganlık eğrileri ve indeks tabanlı hasargörebilirlik değerlendirmesi, 6 Şubat 2023 Kahramanmaraş Depremleri sonrası hasar gören Adıyaman/Gölbaşı ve Hatay/Demirköprü ilçelerindeki yanal yayılma gözlemleri ile test edilmiştir. Bunun için Adıyaman Gölbaşı'nda yanal yayılma oluşan alanda yerinde arazi çalışmaları yapılarak geoteknik arazi karakterizasyonu yapılmıştır. Hatay Demirköprü ilçesindeki vaka için veriler literatürden alınmıştır. Her iki vakada da gözlemlenen hasar seviyeleri ile kırılganlık eğrileri ve indeks tabanlı yöntemden bulunan hasar seviyelerinin uyumlu olduğu görülmüştür. Doğrulanan yöntemler ile İstanbul'daki D100 karayolu Küçükçekmece-Avcılar güzergahı seçilerek bir uygulama gerçekleştirilmiştir. Böylece bu yolun beklenen İstanbul depreminde işlevselliğini sürdürebilmesi açısından dirençliliği nihai kullanım ve afet sonrası acil kullanım bakımından değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma karayollarının sismik dirençliliği konusundaki literatüre özgün katkılar sağlamış ve sismik bölgelerdeki altyapı güvenliğinin artırılmasına yönelik bir karar destek aracı önermiştir.
Özet (Çeviri)
The resilience of infrastructure, particularly transportation networks, is of vital importance in terms of disaster preparedness, emergency response, and recovery processes. Given the critical role of highways in post-disaster logistics and emergency interventions, maintaining their functionality following seismic events is essential. Resilience is defined based on factors such as vulnerability and recovery time, with the focus of this study being on reducing vulnerability. In this context, identifying the weak points of highway systems before an earthquake is crucial for implementing preventive measures to mitigate potential damage. In the scope of this thesis, the vulnerability of highways to liquefaction-induced lateral spreading displacements was investigated using two distinct approaches: fragility curves and an index-based method.For the fragility curves, a finite element model was first calibrated using data from the Sapanca Vakıf Hotel site, where lateral spreading was observed during the 1999 Kocaeli Earthquake. Subsequently, a series of nonlinear dynamic analyses were performed on the calibrated finite element model to develop fragility curves based on the exceedance probabilities of selected damage states at varying levels of intensity measure as PGA. For the index-based vulnerability assessment, parameters affecting roadway damage observed in past earthquakes were weighted using the Analytic Hierarchy Process. Both the developed fragility curves and the index-based vulnerability assessment were validated using field observations of lateral spreading damage from the February 6, 2023 Kahramanmaraş Earthquakes in Adıyaman/Gölbaşı and Hatay/Demirköprü districts. In Adıyaman-Gölbaşı, in-situ geotechnical field investigations were conducted in the area affected by lateral spreading. For Hatay-Demirköprü, data was obtained from the literature. In both cases, the observed damage levels were found to be consistent with those estimated by the fragility curves and the index-based method. An application was carried out on the Küçükçekmece–Avcılar section of the D100 highway in Istanbul using the validated methods. In this way, the resilience of this highway in terms of maintaining its functionality during the anticipated Istanbul earthquake was evaluated, both with respect to ultimate use and emergency post-disaster use. As a result, this study has made original contributions to the literature on the seismic resilience of highways and proposed a decision-support tool aimed at enhancing infrastructure safety in seismic regions.
Benzer Tezler
- Examination of the design procedures for pile foundations subjected to liquefaction-induced lateral spreading during earthquakes
Deprem sonrası sıvılaşma kaynaklı yanal yayılma etkisindeki kazıklı temellerin tasarım prosedürlerinin incelenmesi
FATİH MUHAMMED ÖZTORUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA ECE BAYAT
- 6 şubat kahramanmaraş depremlerinde Gölbaşı gölünde (Adıyaman/Gölbaşı) sismik olarak tetiklenen yanal yayılma/heyelanın araştırılması
Investigation of seismically induced lateral spreading/landslide in gölbaşi lake (Adiyaman/Gölbaşi) during the february 6 Kahramanmaraş earthquakes
NAZMİ CENİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYHAN FIRAT
- Burdur ilinin yerel zemin koşullarının deprem davranışına etkisi
The effect of local soil conditions of Burdur settlement area on earthquake behavior
MEHMET ALPYÜRÜR
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSAFFA AYŞEN LAV
- Gölbaşı (Adıyaman) yerleşim alanının deprem davranışının ve zemin sıvılaşmasının arazi deneylerine dayalı değerlendirilmesi
Evaluation of earthquake behavior and soil liquefaction in the gölbaşi (Adıyaman) settlement area based on field tests
AHMET BURAK DEMİREL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiKırıkkale Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YETİŞ BÜLENT SÖNMEZER
- Seismic microzonation of Erbaa (Tokat-Turkey) located along eastern segment of the North Anatolian fault zone (NAFZ)
Kuzey Anadolu fay zonu doğu segmentinde yer alan Erbaa (Tokat)?nın sismik mikrobölgelemesi
MÜGE AKIN
Doktora
İngilizce
2009
Jeoloji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAMER TOPAL