Jeofizik yöntemler ile yer-yapı etkileşimi
Ground-structural interaction using geophysical methods
Yazar: ERKAN ATEŞ
Danışman: DOÇ. DR. OSMAN UYANIK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering
Dizin: Deprem = Earthquake ; Mikrotremor = Microtremor

Özet:
Ülkemizde yaşanan deprem felaketleri, bina tasarımı sırasında yer faktörünün en dikkat edilmesi gereken etkenlerden biri olduğunu göstermiştir. Zemine ek olarak deprem anında bir binanın yıkılmasına neden olan birçok neden bulunmaktadır. Bunlar; yapı kalitesi, yer - yapı etkileşimi ve yapının deprem anındaki (dinamik) davranışı olarak sıralanabilir. Yapılar bulunduğu yere, fiziksel ve mekanik yapısına bağlı deprem dalgalarını az ya da çok hissederler. Bu yapının deprem dalgasını büyütmesine bağlı değişir. Büyütmenin belirlenebilmesi için hem yapı hem de yerde deprem kayıtlarının ya da mikrotremör kayıtlarının alınması gereklidir.
Çalışmamızda Kocaeli Belediyesi hizmet binası olarak kullanılan zemin+5 katlı yapının ve yerin deprem dalgalarını büyütüp büyütmediği araştırılmıştır. Bu amaçla 2008 yılında 5 katlı yapının çatısına ve yapının inşa edildiği yere ivmeölçer aygıtları yerleştirilmiştir. Yer sınıfının belirlenmesi amacıyla MASW ölçü alınmış, yerin ilk 30 m için makaslama (kayma) dalgası hızı (Vs30) ve buradan yer baskın salınım frekansı hesaplanmıştır. Bina ve yere yerleştirilen ivmeölçerler moment büyüklüğü 3, 4, 5 ve 6 büyüklüğünde, farklı kaynaklardan yakın ve uzak mesafede birçok deprem kaydedilmiştir. Yapının ve yerin büyütmesini elde edebilmek için kaydedilen deprem sinyallerine referans yöntemine göre spektral oran ve tek istasyon yöntemine göre yatay/düşey oran teknikleri uygulanmıştır. Bu tekniklerin uygulanması sonucunda binaya ve yere ait büyütmeler, baskın frekanslar ve binanın sönüm oranı belirlenmiş, bina ve yerin girişim durumu incelenmiştir. Binada (tüm katlarda) ve yerde mikrotremor aygıtları ile gece saatlerinde doğal gürültü ölçüleri alınmış, alınan gürültü ölçüleri tek istasyon mikrotremöre (yatay/düşey oran) göre değerlendirilmiş buradan da bina baskın frekansı ve büyütmeler hesaplanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda deprem kayıtlarının analizleri (SSR, HVSR) ile gürültü kayıtlarından tek istasyon mikrotremor yönteminin sonuçlarının benzer olduğu ve 3 farklı yöntemin yer-yapı tepki çalışmalarında başarı ile kullanılabileceği ortaya konulmuştur.

Abstract:
Earthquake disasters occured in our country have shown that the ground factor is one of the most important factors to be considered while designing buildings. In addition to the soil, there are many factors causing the buildings collapse during an earthquake. These can be listed as construction quality, ground - structure interaction and dynamic behavior of building during earthquake. These structures feel the earthquake waves more or less depending on their location, physical and mechanical structure. This depends on the structure's magnification of the earthquake wave. In order to determine the rate of this growth, it is necessary to take earthquake records or microtremor records both from the structure and the ground where it is built.
In this study, it was researched that a ground+5 floor building which is used as Kocaeli Municipality service building,  will enlarge earthquake waves or not. With this purpose, accelerometers were placed on the roof and ground of the 5-storey building in 2008. In order to determine the ground class, the MASW measure was taken, shear wave velocity (Vs30) was calculated for the first 30 m, and with the help of these, the dominant frequency of ground was calculated. Accelerometers that were placed in the building and the ground recorded earthquakes with moment magnitude of 3, 4, 5 and 6 at close and far distances from different sources. Spectral ratio technique and horizontal / vertical spectral ratio technique have been applied to earthquake signals depending on the reference method and single station method in order to obtain the amplification of the building and the ground. As a result of the application of these techniques, the amplifications belongs to building and ground, dominant frequencies and the resonance condition of the building and the ground was investigated. Natural noise measurements were taken at night in the building (on all floors)  and the ground with microtremor devices and noise measurements were evaluated according to single station microtremor (horizontal / vertical ratio), and with the help of this building dominant frequencies and amplitudes were calculated. As a result of the studies applied, it has been found that is similar of the analyses of the earthquake records (SSR, HVSR) and  the results of the single station microprocessor method from the noise recordings, and these three different methods can be successfully used in the ground-structure interaction studies.