Mikrobölgeleme metodolojileri ve Balıkesir için bir uygulama

Abstract

ÖZETM KROBÖLGELEME METODOLOJ LER VE BALIKES R Ç N B RUYGULAMABanu Ya cıBalıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsün aat Mühendisli i Anabilim Dalı(Doktora Tezi/ Tez Danı manı: Prof. Dr. Atilla Ansal)Balıkesir, 2005Balıkesir için sismik mikrobölgeleme uygulaması, derlenen mevcut verilerdo rultusunda Belediye sınırları içindeki Bahçelievler, Hasan Basri Çantay ve PlevneMahalleleri (BPH Bölgesi) ile 18-02 Bölgesi inceleme alanlarını kapsamaktadır. Geli tirilenyöntemde, sismik, jeolojik, jeofizik ve geoteknik verinin birle tirilmesi do rultusunda, olasıbir yer hareketi için kaynak, yol ve yerel zemin artlarının kar ılıklı etkile imine dayalı, yerhareketi parametrelerindeki de i im belirlenmektedir. Yerle im alanı sınırlarındaki farklıkaynaklı jeolojik veriler derlenmi ve mevcut dü ey elektrik sondajları ile düzenlenenkesitlerde, rezistivitenin derinlikle de i imi jeolojik veri ile birlikte yorumlanmayaçalı ılmı tır. Zemin tabakalarının rezistiviteleri aynı zamanda geoteknik bazı özellikler ilekar ıla tırılmaktadır. Farklı kaynaklı geoteknik verilerin birle tirilmesine dayalı olarakortaya çıkan yakla ımlar do rultusunda, inceleme alanlarındaki zemin grupları ve dinamikdavranı modelleri tanımlanarak, veri da ılımı için uygun hücre sistemlerinde temsili zeminprofilleri modellenmi tir. Olasılıksal yöntemle hesaplanmı olan tasarım depremi için farklıazalım ili kileri kullanılarak, referans zemin yüzeyinde e tehlike spektrumları belirlenmi vebu spektrumlar ile uyumlu sentetik yer hareketi kayıtları üretilmi tir. Bu amaçla, frekanstanım alanındaki spektral uyu um yöntemlerinden biri olan RASCAL programıkullanılmaktadır. Simülasyon yöntemindeki yer hareketi modeli için kaynak ve dalgayayılım ortamına ait bölgesel parametreler ile gerçek yer hareketi kayıtlarına dayalıparametrik bir çalı ma yapılmı tır. RASCAL ile üretilen kayıtlar, hedef yer hareketiparametreleri için TARSCTHS programı ve ölçekleme yöntemi ile üretilen kayıtlarlakar ıla tırılmı tır.Modellenen temsili profillerin zemin davranı analizleri, 1 boyutlu e de er lineeranaliz yöntemine dayalı SHAKE 91 programı ile yapılmı tır. Bu a amada iki grup yerhareketi kaydı kullanılmaktadır. 1. grupta, yer hareketi simülasyonu a amasında yapılanparametrik çalı malar do rultusunda seçilen 6 kayıt bulunmaktadır. 2. gruptaki kayıtlar,gerçek yer hareketi kayıtlarının referans zemin yüzeyinde olasılıksal olarak hesaplanan enbüyük ivme de eri ile oranlanması sonucu elde edilmi tir. Her iki grup kayıt ile yüzeydehesaplanan yer hareketi parametrelerine ait frekans da ılımları, maksimum ivme, Ariasiddeti ve spektral parametreler cinsinden kar ıla tırılmı tır. Balıkesir yerle im alanısınırlarındaki 250*250 m boyutlu hücre sisteminde olu turulan inceleme alanlarınınmikrobölgeleme haritalarında, zemin davranı analizleri ve ampirik yakla ım ile hesaplananspektral ivmelerin birlikte yorumlanması sonucu, göreceli olarak 3 farklı yer hareketiseviyesi tanımlanmaktadır.ANAHTAR SÖZCÜKLER : Balıkesir / mikrobölgeleme / rezistivite / yerel zeminartları / e tehlike spektrumu / yer hareketi simülasyonu / gerilme farkı / inelastik / azalım /yüksek frekans azalımı / zemin davranı analizi / maksimum ivme / Arias iddeti / spektralivme

ABSTRACTMICROZONATION METHODOLOGIES AND A STUDY FOR BALIKES RBanu Ya cıBalıkesir University, Institute of Science, Department of Civil Engineering(PhD. Thesis / Supervisor : Prof. Dr. Atilla Ansal)Balıkesir-Turkey 2005Microzonation study carried out for Balıkesir includes Bahçelievler, Hasan BasriÇantay, Plevne (BPH) districts and 18-02 district in the city due to available existing data.In the proposed methodology, seismological, geological, geophysics and geotechnical datawere evaluated and the variation of ground motion parameters which depends on interactionbetween source, path and local soil conditions were investigated for the possible groundmotion. Existing geological data in the area occupied by the Balıkesir Municipality andresistivity sounding that indicate variations of resistivity with depth were examined together.The variations of resistivity were investigated according to geotechnical parameters. Soiltypes and dynamic response models for hypothetical boreholes in available grid system weredefined by taking available data from different sources. Uniform hazard spectrums weredeveloped based on appropriate attenuation relationships for probabilistic design earthquakeand synthetic time histories were simulated compatible with this spectrum. For simulation,RASCAL frequency domain procedure was utilized. Parametric studies were conducted forparameters regarding ground motions source and path models in procedure and input groundmotion records. Ground motion records simulated with RASCAL were compared withrecords that simulated by TARSCTHS and by scaling procedure for target ground motionsparameters.Site response analyses were conducted by SHAKE 91 based on 1D equivalent linearprocedure. In this instance, two groups of ground motion records were used. First sixrecords were selected according to parametric studies conducted with RASCAL. Second sixrecords were obtained by scaling procedure for peak ground acceleration. For these groundmotion records, response variability were investigated to surface ground motions parameterssuch as peak acceleration, Arias intensity and spectral acceleration. Microzonation wasconducted in 250*250 m grid system determined for area within the boundaries of BalıkesirMunicipality. Microzonation map with respect to ground shaking intensity was producedbased on spectral acceleration calculated from empirical approach and site response analysesand divided in three zones based on relative evaluation.KEY WORDS : Balıkesir / microzonation / resistivite / local site condition/ uniformhazard spectra / synthetic time history / stress drop / inelastic attenuation / high frequencydiminution / site response analyzes / peak ground acceleration / Arias intensity / spectralacceleration