Yalova ili zemin tepki fonksiyonlarının mikrotremör verileri ile belirlenmesi

Abstract

Bilindiği gibi depremlerin yapılarda meydana getirdiği hasar, yapının kendi özellikleri ile ilgili olduğu kadar, oturduğu zeminin özellikleri ile de bire bir ilişkilidir. Bir deprem sırasında ana kayadan zemin tabakaları içine geçen sismik dalganın ne tür değişikliklere uğrayacağını zemin tepki fonksiyonu tanımlar. Zemin tepki fonksiyonunun en önemli iki parametresi; zemin hakim periyodu ve bu periyoda karşılık gelen zemin büyütmesidir. Depreme dayanıklı yapı tasarımı için, zemin tepki fonksiyonunun bilinmesi çok önemlidir. Mikrotremör yöntemi, kısa sürede ölçü alma imkanı sunması, herhangi bir kaynak kullanmaya gereksinim duymaması gibi özellikleri ile son yıllarda zemin tepki fonksiyonunun belirlenmesinde en çok tercih edilen yöntemdir. Mikrotremör yöntemi zemin hakim periyodunu belirlemede oldukça başarılı iken, zemin büyütmesinin tespitinde başarılı değildir.Çalışma kapsamında Yalova ve çevresinde (Altınova, Çiftlikköy ve Çınarcık) toplam 81 noktada 92 adet mikrotremör ölçümü yapılmıştır. Ölçümler CMG 6-TD kayıtçısı ile; Ekim, Ocak, Nisan ve Temmuz ayı olmak üzere toplam 4 seferde tamamlanmıştır. Elde edilen bu verilerden, Nakamura (1989) tek istasyon yöntemi kullanılarak yatay/düşey (H/V) spektral oranlar hesaplanmış ve zemin tepki fonksiyonları elde edilmiştir. Elde edilen H/V eğrileri, jeoloji bilgisiyle beraber değerlendirilip, Yalova'nın zemin özellikleri belirlenmeye çalışılmıştır.H/V sonuçları incelendiğinde Altınova-Hersek Deltası için zemin rezonans frekansına ait pikler 0.5 Hz civarında, Çiftlikköy'de 0.9 Hz'de, Hacımehmet ovasında 0.9-1.1 Hz civarında tespit edilmiştir. Belirgin pik gösteren noktaların azlığı ve H/V eğrilerindeki karmaşıklık, Yalova ve çevresinde bulunan sedimanların yanal ve düşey yöndeki süreksizliklerine ve dolayısıyla iki-üç boyutlu zemin etkilerine işaret etmektedir. 1999 depreminde ağır hasar gören Çınarcık, Hacımehmet ve Çiftlikköy bölgelerinde bir zemin-yapı rezonansı tespit edilememiştir.

As it has been known for long time, building damage caused by earthquakes is directly related with characteristics of site on where structure is founded, as well as building characteristics. During an earthquake, the soil transfer function defines the differentations of seismic waves traveling from bedrock to soil layers. The two most important parameters of soil transfer function are; soil resonance frequency and the soil amplification corresponding to this frequency. In order to design earthquake-resistant structure, it is too important to know soil transfer function. In recent years, at the determination of the soil response function, microtremor method is a most-preferred one which offers properties such as recording at short time and having no requirement of using any source. While microtremor method is considerably successful at the determination of resonance frequency, it is not successful at the assessment of soil amplification.Within the context of study, the microtremor measurements were taken at 81 total stations at Yalova and around (Altınova, Çiftlikköy and Çınarcık). Measurements were collected with CMG 6-TD seismometer at four different times in October, January, April and July. The horizontal/vertical spectral raitos were computed by using Nakamura (1989) one station method from these data and soil transfer functions were derived. The obtained curves are evaluated with the geology and Yalova?s soil properties are tried to be determined.After analyzing the results of H/V, peaks of the soil resonance frequency are determined about 0.5 Hz at Altınova-Hersek Delta, 0.9 Hz at Çiftlikköy, about 0.9 Hz ? 1.1 Hz at Hacımehmet plain. Few of the measurement points which have a clear peak and complex characteristics of H/V curves in Yalova point out the sediment discontinuties in lateral and vertical direction, resulting in 2D or 3D site effects. No soil-structure resonance were determined in Çınarcık, Hacımehmet, Çiftlikköy where the worst damage occured during the 17 August 1999.