Marmara bölgesindeki kuvvetli yer hareketi istasyonları için spektral azalım parametresi (KAPPA) belirlenmesi
Estimation of the spectral decay parameter (KAPPA) for strong ground motion stations in the Marmara region
Yazar: DUYGU AKÇAY
Danışman: PROF. DR. FADİME SERTÇELİK
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Bu çalışmada 38°-42° K - 25°-32° D koordinatlarındaki Marmara Bölgesi'nde AFAD Deprem Dairesi tarafından işletilen 217 kuvvetli yer hareketi istasyonuna ait deprem ivme kayıtları kullanılarak yüksek frekanslarda kuvvetli yer hareketi karakteristiğini temsil eden azalım parametresi (kappa) değerlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, 1983-2019 yılları arasında büyüklükleri 2,5≤ML≤6,5, episantır uzaklıkları 200 km'den az olan 1473 depremin 6837 adet üç bileşen ivme kaydı kullanılmıştır. Depremlere ait veriler, Türkiye Ulusal Kuvvetli Yer Hareketi Veri Tabanı'ndan (TR-KYH) indirilmiş (http://kyhdata.deprem.gov.tr/2K/kyhdata_v4.php), sinyal analizi ve kappa parametresi hesabı Matlab tabanlı yazılan KAPPA_KOU adlı programda yapılmıştır. İstasyon bazlı kappa-episantır uzaklığı değişiminden hesaplanan κ0 değerlerinin yatay bileşenler için 0,0014-0,0748 sn, düşey bileşen için ise 0,0019-0,0646 sn aralığında değiştiği görülmüştür. İstasyonların zeminleri NEHRP sınıflamasına göre gruplandırılarak kappa-episantır uzaklığı değişiminden elde edilen κ0 değerleri ise yatay ve düşey bileşenlerde A, B, C ve D zemin sınıfları için sırasıyla 0,0295-0,0269 sn, 0,0312-0,0304 sn, 0,0426-0,0402 sn ve 0,0468-0,0407 sn olarak hesaplanarak elde edilen κ0 değerleri ile Vs30 arasında ilişki gözlenmiştir. Kayma dalgası hızı belli olmayan istasyonlar için ise hız bilgisi olan istasyonlar göz önüne alınarak sınıflama yapılmaya çalışılmış ve zemin sınıfı önerisinde bulunulmuştur. Bölge geneli için ortalama κ0 değeri yatay bileşen için 0,0436 sn ve düşey bileşen için 0,0420 sn bulunmuştur. Ayrıca kappa değerleri ile deprem magnitüdü arasındaki ilişki de incelenmiş ve κ ile magnitüd arasında doğrusal bir ilişki olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, it was aimed to determine the high frequency attenuation parameter (kappa) values which representing strong ground motion characteristic at high frequencies by using earthquake acceleration records of 217 strong ground motion stations operated by Disaster&Emergency Management Authority
Presidential of Earthquake Department in the Marmara Region at 38°-42°N and 25°-32°E coordinates. 6837 three component acceleration recordings of 1473 earthquakes were used that occurred between 1983-2019, magnitude was 2,5≤ML≤6,5, epicenter distances were less than 200 km. Earthquake datas were downloaded from Strong Gorund Motion Database of Turkey (TR-NSMN) (http://kyhdata.deprem.gov.tr/2K/kyhdata_v4.php). Signal analysis and kappa parameter calculation were performed in a coded Matlab based program named as KAPPA_KOU. It was observed that the values of calculated κ0 from the station-based kappa-epicenter distance change ranged between 0,0014-0,0748 and 0,0019-0,0646  sec for horizontal and vertical component respectively. The ground of the stations are categorized according to the NEHRP classification and the κ0 values obtained from the change of kappa-epicenter distance; 0,0295-0,0269, 0,0312-0,0304, 0,0426-0,0402, 0,0468-0,0407 sec were calculated for A, B, C, D soil group at horizontal and vertical components, respectively and a correlation was determined between κ0 values and Vs30. For the stations whose shear wave velocities are not avaliable, classification was tried to be estimated considering the stations with shear wave velocity information and soil group suggestions have been made. The average κ0 value for the whole region was found to be 0,0436 and 0,0420 sec for horizontal and vertical components, respectively. In addition, the relationship between kappa values and earthquake magnitude was investigated and a linear relationship was found between κ and magnitude.