Evaluating site effects at istanbul seismic downholes: Numerical studies

Abstract

Deprem bölgelerinde yer kayıtlarının incelenmesi, yer hareketlerinin daha doğru analizine ve yapılaşma sürecinde daha uygun tasarım yapımına katkıda bulunmaktadır. Bilimsel ve teknolojik gelişmelerin hızına bağlı olarak yer hareketlerinin boyutlarının değerlendirilmesi ve olası etkilerinin ön görülmesi kolaylaşmaktadır. Bogazici Üniversitesi Kandilli Rasathanesi yürütmekte olduğu projelere bağlı olarak İstanbul'da 3 derin sismik kuyudaki ivme ölçerler ile anlık veri toplamaktadır. Bu kuyulardaki verilerin analizleri doğrultusunda yerel zemin hareketlerini değerlendirmek mümkün olmaktadır. Zemin hareketlerinin değerlendirilmesinde hızlı ve etkin çözümlerden birisi de bir boyutlu sismik analizlerdir. Bu analizler mühendislik kayası ile yüzey arasında sismik hareketlerin karakteri ve davranışı hakkında bilgi vermektedir. Mühendislik kayasındaki sismik kayıt,bir boyutlu sismik analizle yüzeyde oluşacak sismik davranışları belirlemek için de kullanılır. Şehirlerdeki yapılaşma yoğunluğunun artması beraberinde yüksek katlı binaların derin ve geniş temellerle inşa edilmesi,24 saat işleyen otobanların yapılması gibi deprem kayıtlarını etkileyebilecek faktörler ortaya çıkmıştır. Yapılaşmanın yoğun olduğu bölgelerde deprem dalgalarının kırılma ve yansıma davranışları yüzey hareket kayıtlarında etkisini gösterebilir. İstanbul'da ivmeölçerlerin yerleştirildiği kuyular bahsedilen yapılaşma sonucu çevresel etkilere maruz kalmaktadır. Bu tez kapsamında mühendislik kayasında kaydedilen yer hareketi kayıtlarının, bir boyutlu sismik analiz programları yardımıyla yüzeyde oluşturulan sanal sismik hareketlerin yüzeyde kaydedilen gerçek sismik kayıtlardan farklı olacağını ve bu farkların ortaya konması için bir dizi analiz sunulmaktadır.

Examination of the ground records in earthquake zones contributes to more accurate analysis of ground movements and more appropriate designs during the construction process. Depending on the advancement of scientific and technological developments, the assessment of the impact of ground movements and their possible effects are facilitated. Bogazici University Kandilli Observatory and Research Center collects instant data with accelerometers in three deep seismic downhole arrays in İstanbul, depending on the projects conducted. It is possible to evaluate local ground movements in accordance with the analysis of data in these seismic arrays. One of the fast and effective solutions in evaluating ground movements is one dimensional seismic analysis. These analyses provide the information on the character and the behavior of the seismic movements between the engineering rock and the surface. Seismic recordings taken from the engineering rock are also used to determine the seismic behavior on the surface via one-dimensional seismic analysis. The increase in the density of urbanization in the cities due to the several reasons such as the construction of high-rise buildings with deep and shallow foundations, the construction of non-stop highways, etc. influences earthquake records. In areas where the urbanization is dense, the refraction and reflection behavior of earthquake waves may have an effect on surface movement records. The downhole arrays in which the accelerometers are installed in Istanbul are exposed to the environmental effects of the constructions. In this thesis, a series of analyses are presented to show that the surface records which are taken from seismic arrays are different from the calculated seismic surface records which are analyzed with one dimensional seismic analysis program.