Zemin büyütmesinde boyut etkisinin araştırılması
Investigation of dimension effect on the soil amplification
Yazar: UTKU TUNA
Danışman: DOÇ. DR. KAMİL BEKİR AFACAN ; ÖĞR. GÖR. ERSİN GÜLER
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Deprem kaynağından yayılan sismik dalgalar, zemin tabakaları üzerinden farklı 
hızlarda ilerleyerek yüzeye ulaştıklarında titreşim oluştururlar. Bu titreşimlerin şiddeti ve 
süresi, depremin büyüklüğüne, kaynağın uzaklığına, zeminin ve anakayanın özelliklerine 
bağlı olarak değişir. Zemin tabakaları, sismik dalgaların genişlemesini ya da absorbe 
edilmesini sağlayabilir. Bu çalışmada ele alınan zemin büyütmesi ise, sismik dalgaların 
zemin tabakalarından geçerken genliklerinin artmasını ifade eder. Bu durum, zemin 
tabakalarının fiziksel ve dinamik özelliklerine bağlı olarak ortaya çıkar. Gevşek ve yumuşak 
zemin tabakaları, sismik dalgaların enerjisini artırarak yüzeyde daha büyük titreşimlere 
neden olabilirler. 
Bu tez çalışması kapsamında, araştırma bölgesinin depremsellik özelliklerini 
yansıtan 11 deprem ivme kaydı ölçeklendirilmiş ve DeepSoil programı kullanılarak bir 
boyutlu doğrusal olmayan zemin büyütme analizleri yapılmıştır. İki boyutlu analizler Plaxis 
2D, üç boyutlu analizler ise Plaxis 3D kullanılarak gerçekleştirilmiş ve zemin tepkileri 
değerlendirilmiştir. Farklı boyutlar için önerilen yöntemler karşılaştırmalı olarak 
uygulanmıştır. Çalışma, farklı boyutlarda yapılan analizler sonucunda bu boyutlar arasında 
belirli bir ilişki kurmayı hedeflemektedir. Uzun süren üç boyutlu analizlerin sonuçları, daha 
kısa sürede tamamlanan iki boyutlu ve bir boyutlu analizlerin sonuçları ile karşılaştırılarak, 
analiz sürelerinin kısaltılması amaçlanmıştır. Literatürde boyut etkisinin araştırıldığı pek çok 
çalışma bulunmasına rağmen, bu çalışmalarda kullanılan boyutlara alternatif olarak etkili bir 
yöntem önerilmemiştir. Bu çalışma, boyut etkilerini inceleyerek doğru sonuçlar elde etmeyi 
ve mühendislik uygulamalarında kullanılabilirliğini artırmayı amaçlamaktadır.

Abstract:
Seismic waves emanating from an earthquake source propagate through layers of soil 
at varying speeds until they reach the surface, generating vibrations upon arrival. The 
intensity and duration of these vibrations depend on factors such as the magnitude of the 
earthquake, distance from the source, and characteristics of the soil and bedrock. Soil layers 
can exhibit properties that either amplify or dampen seismic waves. The focus of this study, 
soil amplification, refers to the phenomenon where seismic wave amplitudes increase as they 
pass through soil layers, influenced by the physical and dynamic properties of these layers. 
Loose and soft soil layers, for instance, can amplify seismic energy, resulting in larger 
surface vibrations. 
In this thesis, 11 earthquake acceleration records reflecting the seismicity 
characteristics of the research area were scaled and analyzed using the DeepSoil program 
for one-dimensional nonlinear soil amplification analyses. Two-dimensional analyses were 
conducted using Plaxis 2D, while three-dimensional analyses employed Plaxis 3D to 
evaluate soil responses. Recommended methods for different dimensions were applied 
comparatively. The study aims to establish a relationship between various dimensions based 
on the analyses conducted. The results of lengthy three-dimensional analyses were compared 
with those of shorter-duration two-dimensional and one-dimensional analyses to streamline 
analyses times. Despite numerous studies in the literature on dimension effects, effective 
alternative methods for the dimensions used in these studies have not been proposed. This 
study aims to investigate dimension effects to achieve accurate results and enhance their 
applicability in engineering practice.