Jeofizik Verilerinden Elde Edilen Sismik Zayıflık İndisinin Yapı Hasar Dağılımının Belirlenmesinde Kullanılabilirliği

Usability of the Seismic Vulnerability Index Obtained from Geophysical Data in Determining the Structure Damage Distribution

Özet

Jeofizik yöntemlerden biri olan mikrotremor yönteminin mühendislik uygulamalarındaki kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Mikrotremor verilerinin spektral oranından elde edilen zemin hâkim titreşim periyodu ve büyütme değerleri kullanılarak sismik zayıflık indisi (Kg) hesaplanabilmektedir. Kg zemin dinamik özelliklerine bağlı olarak değişen bir parametredir. Bu parametre ile bir alanın kuvvetli yer hareketine karşı dayanıklı veya zayıf kalma durumunun noktasal olarak değerlendirilmesi yapılabilmektedir. Çalışmada, Van yerleşim alanında 220 noktada mikrotremor ölçümleri alınarak yerleşim alanı için zayıflık indisi haritası oluşturulmuştur. Özellikle Van Gölüne yakın kesimlerde ve yapı yoğunluğunun olduğu merkez bölgelerde tehlike düzeyinin ve sismik zayıflık indisinin yüksek olduğu belirlenmiştir. 2011 Van depremi (Mw=7.1) sonrası bölgede incelenen binaların hasar durumları oluşturulan zayıflık indisi haritasına yerleştirilmiş ve yapıların hasar durumlarının zayıflık indeksi ile ilişkili olabileceği gözlenmiştir. Çalışma alanında özellikle Van Gölüne yakın kesimlerinde hem gevşek-suya doygun zemin yapısı hem yapı kalitesi hem de yüksek Kg değerlerinin elde edilmesi olası büyük bir depremde ortaya çıkabilecek yüksek ivme değerlerinde makaslama deformasyonu seviyesine bağlı zemin davranışının hasara neden olan plastik davranış ve göçme davranışına dönüşebileceği tespit edilmiştir. Elde edilen bulgular yapısal hasarlarda yapı kalitesinin yanı sıra zemin tabakalarının dinamik davranışlarının ve yerel zemin koşullarının da etkili olduğunu bir kez daha ortaya koymuştur.Anahtar kelimeler: Mikrotremor, sismik zayıflık indisi, yapısal hasar, makaslama deformasyonu.

Abstract

The use of microtremor method, which is one of the geophysical methods in engineering applications, is increasing day by day. Seismic Vulnerability Index (Kg) can be calculated by using soil fundamental period and amplification values obtained from the H/V spectral ratio of microtremor data. Kg is a parameter depending on the dynamic properties of soil. With this parameter, it is possible to evaluate the vulnerability of a point-based site under strong ground motion. In this study, microtremor measurements are recorded for 220 points in Van region to generate the seismic vulnerability index map. After generating the map, it is determined that hazard potential and seismic vulnerability index is high at the sites close to Lake Van and at the densely populated city center. Damage information of the buildings investigated after the 2011 Van Earthquakes (Mw=7.1) are placed on the seismic vulnerability index map and it is realized that there may be a correlation between the damage and the seismic vulnerability index. In the study area, especially in the areas close to Lake Van, it was determined that the soil behavior due to shear deformation level could be transformed into plastic behavior and collapse behavior due to high acceleration values that may occur in a large earthquake where both loose-water saturated soil structure and structure quality and high Kg values can be obtained. From the results of this study and the site observations, it is found that structural damages are not only structure dependent but also related to the dynamic behavior of soil layers and local soil conditions.Keywords: Microtremor, seismic vulnerability index, building damage, shear deformation.