AI Summary & Key Takeaways
AI InsightResults demonstrate that layer geometry and shallow sediments play a dominant role in amplifying long-period motions and increasing shaking duration, highlighting the necessity of realistic 3D regional representations for performance-based seismic design.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
On 6 February 2023, the Kahramanmaraş earthquakes in southeastern Türkiye produced severe ground shaking, widespread structural damage, and significant loss of life, underscoring the need for reliable ground-motion assessment in densely populated regions with complex geology. The aftershock sequence provides a unique dataset to investigate long-period ground-motion characteristics in structurally complex sedimentary basins. This study presents physics-based three-dimensional (3D) simulations developed for southeastern Türkiye, taking advantage of recent advances in high-performance computing. Seismic wave propagation is modeled using a finite-difference framework to examine source-to-site wave evolution and the influence of deep and shallow structural features on long-period (T ≥ 2 s) ground motions. Simulations are conducted for a selected moderate-magnitude aftershock using three alternative structural models: (i) a flat layered model, (ii) an inclined deep-structure model, and (iii) an inclined deep-structure model including near-surface sedimentary layers. Results demonstrate that layer geometry and shallow sediments play a dominant role in amplifying long-period motions and increasing shaking duration, highlighting the necessity of realistic 3D regional representations for performance-based seismic design.
Özet
Güneydoğu Türkiye’de 6 Şubat 2023 Kahramanmaraş depremlerinde ölçülen yer hareketleri, meydana gelen hasarın büyüklüğü ve kaydedilen can kayıpları, karmaşık jeolojiye sahip yoğun nüfuslu bölgelerde güvenilir yer hareketi değerlendirmesine duyulan gereksinimi hatırlatmıştır. Deprem dizisi, Güneydoğu Türkiye’deki yapısal olarak karmaşık sedimanter havzalarda uzun periyot yer hareketi özelliklerini inceleme imkanı sağlayan çok sayıda orta büyüklükte artçı üretmiştir. Bu çalışmada, fizik tabanlı üç boyutlu (3B) sonlu farklar yöntemiyle gerçekleştirilen deprem simülasyonları ile kaynaktan istasyonlara dalga yayılımı modellenmiş ve uzun periyot (T ≥ 2 s) yer hareketlerinde derin ve sığ tabaka yapılarının etkileri araştırılmıştır. Aynı bölge için oluşturulan üç farklı derin yapı modeli; (i) düzenli tabakalı basit model, (ii) eğimli derin-yapı modeli ve (iii) yüzeyde sedimanter tabakaları içeren eğimli derin-yapı modeli karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, tabaka geometrisi ve sığ sedimanter birimlerin uzun periyot genliklerini artırdığını, sarsıntı süresini uzattığını ve dalga biçimlerini karmaşıklaştırdığını göstermektedir. Bu bulgular, 3B bölgesel modellerin derin sedimanter sahalarda performansa dayalı sismik tasarım için kritik öneme sahip olduğunu ortaya koymaktadır.