dinarÕda zemin b y tmesi ve 1 ekim 1995 depreminde ... · dinarÕda zemin b y tmesi ve 1 ekim 1995...

13
Dinarda zemin bytmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde gzlenen hasarla ilikisi Site amplification in Dinar and relationship with damage observed on the October 1, 1995 earthquake Eref YALINKAYA, mer ALPTEKN stanbul niversitesi, Mhendislik Fakltesi, Jeofizik Mhendislii Blm, 34850 Avclar, STANBUL Z Bu almada 1 Ekim 1995de meydana gelen Dinar depreminin art oklar kullanlarak Dinarda kurulmu 5 is- tasyonda Klasik Spektral Oran (KSO) ve Yatay/Dey Spektral Oran (YDSO) yntemleri ile zemin bytmeleri he- saplanmtr. alma sonularna gre, KSO yntemi ile hesaplanan bytmeler YDSO yntemine gre 2-3 kat daha byktr. YDSO ynteminin zellikle bytmelerde baarsz kalmasnn ana nedeni, dey bileen kaytla- rnn varsaylann aksine yerel zemin koullarndan etkilenmesidir. Bu almada Dinar Ovas iinde yer alan istas- yonlarda dey bileendeki bytme deerlerinin yatay bileendeki bytme deerlerine yakn olduu grlm ve ova iindeki istasyonlarda 8 katna varan bytmeler belirlenmitir. Bu istasyonlarda zemin hakim titreim peri- yodu 0.43-0.5 s (2-2.3 Hz) civarndadr. Bu deer, Dinarda en fazla hasar gren 4-5 katl binalarn doal titreim periyodu ile akmaktadr. Bu nedenle, oluan hasarda zemin bytmeleri ve rezonans etkisinin nemli rol oyna- d sonucuna varlmtr. Anahtar kelimeler: Dinar, klasik spektral oran yntemi, rezonans, yatay/dey spektral oran yntemi, zemin b- ytmesi. ABSTRACT In this study, site amplifications at 5 stations located in Dinar were estimated with the aid of Classical Spectral Ra- tio (CSR) and the Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio (HVSR) methods by using the records of the aftershocks of the October 1, 1995 Dinar earthquake. The results of the study suggested that site amplifications estimated by using the CSR method were 2-3 times higher than those estimated by the HVSR method. The reason for this dis- crepancy is due to the vertical motion records which were also affected by local geological conditions. The results of this study indicated that amplifications on the vertical motion records were approximately equal to those on the horizontal motion records. The stations located in the Dinar basin have site amplifications up to 8 times. At these stations, predominant soil periods are between 0.43 and 0.5 sec (2-2.3 Hz) and very close to the natural periods of buildings which were extensively damaged during the Dinar earthquake of October 1, 1995. Therefore, it was concluded that site amplifications and resonance effect have played important role in the damages occurred in Di- nar during the earthquake. Key words: Dinar, classical spectral ratio, resonance, horizontal-to-vertical spectral ratio, site amplification. Yerbilimleri, 27 (2003), 1-13 Hacettepe niversitesi Yerbilimleri Uygulama ve Aratrma Merkezi Blteni Bulletin of Earth Sciences Application and Research Centre of Hacettepe University E. Yalnkaya E-mail: [email protected] GR Bir deprem meydana geldiinde, sismik dalgalar kaynaktan yola karlar ve yer iinde hzla yay- lrlar. Bu dalgalar yer yzeyine eritiklerinde bir- ka saniyeden dakikalara varan srelerde titre- imler retirler. Belirli bir yerdeki titreimin sre- si ve iddeti, deprem kaynana olan uzakla, depremin byklne ve o yerin zemin zellik- lerine baldr. Sismik dalgalar, kaynaktan yer

Upload: truonglien

Post on 10-Apr-2019

218 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde ... · DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde gızlenen hasarla ilißkisi Site amplification in Dinar and relationship

DinarÕda zemin b�y�tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde g�zlenenhasarla ilißkisi

Site amplification in Dinar and relationship with damage observed on theOctober 1, 1995 earthquake

Eßref YAL�INKAYA, �mer ALPTEKÜNÜstanbul �niversitesi, M�hendislik Fak�ltesi, Jeofizik M�hendisliÛi B�l�m�, 34850 AvcÝlar, ÜSTANBUL

�Z

Bu �alÝßmada 1 Ekim 1995Õde meydana gelen Dinar depreminin art�Ý ßoklarÝ kullanÝlarak DinarÕda kurulmuß 5 is-tasyonda Klasik Spektral Oran (KSO) ve Yatay/D�ßey Spektral Oran (YDSO) y�ntemleri ile zemin b�y�tmeleri he-saplanmÝßtÝr. �alÝßma sonu�larÝna g�re, KSO y�ntemi ile hesaplanan b�y�tmeler YDSO y�ntemine g�re 2-3 katdaha b�y�kt�r. YDSO y�nteminin �zellikle b�y�tmelerde baßarÝsÝz kalmasÝnÝn ana nedeni, d�ßey bileßen kayÝtla-rÝnÝn varsayÝlanÝn aksine yerel zemin koßullarÝndan etkilenmesidir. Bu �alÝßmada Dinar OvasÝ i�inde yer alan istas-yonlarda d�ßey bileßendeki b�y�tme deÛerlerinin yatay bileßendeki b�y�tme deÛerlerine yakÝn olduÛu g�r�lm�ßve ova i�indeki istasyonlarda 8 katÝna varan b�y�tmeler belirlenmißtir. Bu istasyonlarda zemin hakim titreßim peri-yodu 0.43-0.5 s (2-2.3 Hz) civarÝndadÝr. Bu deÛer, DinarÕda en fazla hasar g�ren 4-5 katlÝ binalarÝn doÛal titreßimperiyodu ile �akÝßmaktadÝr. Bu nedenle, olußan hasarda zemin b�y�tmeleri ve rezonans etkisinin �nemli rol oyna-dÝÛÝ sonucuna varÝlmÝßtÝr.

Anahtar kelimeler: Dinar, klasik spektral oran y�ntemi, rezonans, yatay/d�ßey spektral oran y�ntemi, zemin b�-y�tmesi.

ABSTRACT

In this study, site amplifications at 5 stations located in Dinar were estimated with the aid of Classical Spectral Ra-tio (CSR) and the Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio (HVSR) methods by using the records of the aftershocks ofthe October 1, 1995 Dinar earthquake. The results of the study suggested that site amplifications estimated byusing the CSR method were 2-3 times higher than those estimated by the HVSR method. The reason for this dis-crepancy is due to the vertical motion records which were also affected by local geological conditions. The resultsof this study indicated that amplifications on the vertical motion records were approximately equal to those on thehorizontal motion records. The stations located in the Dinar basin have site amplifications up to 8 times. At thesestations, predominant soil periods are between 0.43 and 0.5 sec (2-2.3 Hz) and very close to the natural periodsof buildings which were extensively damaged during the Dinar earthquake of October 1, 1995. Therefore, it wasconcluded that site amplifications and resonance effect have played important role in the damages occurred in Di-nar during the earthquake.

Key words: Dinar, classical spectral ratio, resonance, horizontal-to-vertical spectral ratio, site amplification.

Yerbilimleri, 27 (2003), 1-13Hacettepe �niversitesi Yerbilimleri Uygulama ve AraßtÝrma Merkezi B�lteniBulletin of Earth Sciences Application and Research Centre of Hacettepe University

E. Yal�ÝnkayaE-mail: [email protected]

GÜRÜÞ

Bir deprem meydana geldiÛinde, sismik dalgalarkaynaktan yola �Ýkarlar ve yer i�inde hÝzla yayÝ-lÝrlar. Bu dalgalar yer y�zeyine erißtiklerinde bir-

ka� saniyeden dakikalara varan s�relerde titre-ßimler �retirler. Belirli bir yerdeki titreßimin s�re-si ve ßiddeti, deprem kaynaÛÝna olan uzaklÝÛa,depremin b�y�kl�Û�ne ve o yerin zemin �zellik-lerine baÛlÝdÝr. Sismik dalgalar, kaynaktan yer

Page 2: DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde ... · DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde gızlenen hasarla ilißkisi Site amplification in Dinar and relationship

2 Yerbilimleri

y�z�ne kadar olan yayÝlmalarÝnÝn �nemli bir b�-l�m�n� yer kabuÛunu olußturan sert kaya i�indege�irmelerine karßÝn, yayÝlmanÝn son aßamasÝ�zellikleri kayaya g�re olduk�a farklÝ olan yumu-ßak zemin tabakalarÝ i�inde ger�ekleßir ve buzemin tabakalarÝnÝn �zellikleri yer y�z�nde g�z-lenen titreßimin �zelliÛini b�y�k �l��de etkiler.Zemin tabakalarÝ, sismik dalgalar i�in adeta birs�zge� gibidir. BazÝ frekanslardaki sismik dal-galar s�n�mlendirilirken bazÝlarÝ da b�y�t�l�r.Sismik dalgalarÝn zemin tabakalarÝ i�inde ge�ir-diÛi deÛißimlerin t�m�ne yerel zemin koßullarÝetkisi adÝ verilir. Genellikle bu deÛißim genlikle-rin artmasÝ ßeklinde g�zlendiÛinden, yerel ze-min koßullarÝ etkisi terimi zemin b�y�tmesi veyazemin transfer fonksiyonu ya da zemin tepkisiolarak da adlandÝrÝlÝr. Kuramsal olarak, zeminb�y�tmesi terimi, sismik dalgalarÝn yer y�z�neyakÝn yumußak zemin tabakalarÝ i�inden ge�er-ken genliklerinin artmasÝna karßÝlÝk gelir. Bununnedeni, zemin tabakalarÝnÝn sahip olduÛu d�ß�khÝz ve yoÛunluÛu, diÛer bir ifadeyle d�ß�k em-pedans deÛeridir (Kramer, 1996). Yumußak ze-min tabakalarÝnÝn gelen deprem dalgalarÝnÝ�nemli oranda b�y�tt�Û� ve yery�z�nde mey-dana gelen hasarda �nemli rol oynadÝÛÝ uzuns�redir bilinmektedir (Gutenberg, 1957). Ancakbu konudaki �nemli gelißmeler 80Õli yÝllardansonra meydana gelen 1985 Michoacan Meksi-ka, 1989 Loma Prieta, 1994 Northridge ve 1995Kobe depremleri gibi b�y�k depremlerden eldeedilen verilerin deÛerlendirilmesiyle olußmußtur(Singh vd., 1988; Irikura vd., 1996).

1 Ekim 1995 Dinar depremi (ML=6.0, MW=6.2),90 kißinin yaßamÝnÝ yitirmesine, 260 kißinin ya-ralanmasÝna ve 1000 civarÝnda binanÝn yÝkÝlma-sÝna, ya da aÛÝr hasar g�rmesine neden olmuß-tur (T�BÜTAK, 1995). Merkez �st�nden birka�kilometre uzakta bulunan MTR istasyonundaK-G, D-B ve d�ßey bileßenlerde kaydedilen enb�y�k yer ivmesi deÛerleri sÝrasÝyla 0.28g,0.33g ve 0.15gÕdir. 1 Ekim 1995 Dinar depremi,Dinar ve �evresinde �nemli derecede hasaraneden olmußtur. Ül�enin farklÝ jeolojik birimler�zerinde kurulu yerleßim birimlerinde olduk�afarklÝ derecelerde hasar g�r�lmesi nedeni ileolußan hasarda yerel zemin koßullarÝnÝn �nemlirol oynadÝÛÝ hemen g�ze �arpmÝßtÝr (Erdik vd.,1995). KayabalÝ (1997) yaptÝÛÝ �alÝßmada, son-daj verileri kullanarak SHAKE programÝyla Di-nar i�in zemin hakim titreßim periyodu ve b�y�t-me hesaplamÝß, bulduÛu periyod deÛerlerinin,

DinarÕda hasar g�ren binalarÝn doÛal titreßimperiyodlarÝndan olduk�a farklÝ olmasÝ nedeniyle,olußan hasarÝ daha �ok k�t� inßaat kalitesinebaÛlamÝßtÝr. FarklÝ sondaj verileri kullanÝlarakbenzer bir �alÝßma Erßahin (1997) tarafÝndanyapÝlmÝß, �nemli zemin b�y�tmelerine karßÝn,bir rezonans etkisi g�zlenememißtir. G�ll�(2001) ve Ansal vd. (2001) �alÝßmalarÝnda, son-daj verilerine ek olarak mikrotremor kayÝtlarÝnÝkullanmÝßlar ve aÛÝr hasarlÝ b�lgenin genel ola-rak y�ksek b�y�tmelere sahip ve bazÝ b�lgeleri�in rezonans etkisinin �nemli olduÛunu vurgu-lamÝßlardÝr. Bu konuda son bir �alÝßma BakÝr vd.(2002) tarafÝndan, yine kuramsal modeller kulla-nÝlarak yapÝlmÝß ve olußan hasar iki boyutlu hav-za kenarÝ etkileri ile a�Ýklanmaya �alÝßÝlmÝßtÝr.

Bu �alÝßmanÝn �nceki �alÝßmalardan farkÝ, veriolarak deprem kayÝtlarÝnÝ kullanÝlmasÝdÝr. Yerelzemin koßullarÝnÝn etkilerinin belirlenmesinde eng�venilir ve istenen yaklaßÝm, doÛrudan depremkayÝtlarÝnÝn kullanÝlmasÝdÝr. Ancak, �oÛu b�lgei�in bu t�r veriye sahip olmak neredeyse imkan-sÝzdÝr. Bu �alÝßmada, 5 istasyonda kaydedilen 1Ekim 1995 Dinar depremi art�Ý ßoklarÝ kullanÝla-rak, bu istasyonlarda yerel zemin koßullarÝnÝnetkisi belirlenmeye �alÝßÝlmÝß, daha sonra bulu-nan sonu�lar olußan hasar ile karßÝlaßtÝrÝlmÝßtÝr.Yerel zemin koßullarÝnÝn etkilerini belirlemektekullanÝlan y�ntemler; Klasik Spektal Oran (Borc-herdt, 1970) ve Yatay/D�ßey Spektral Oran(Nakamura, 1989) y�ntemleridir. Her iki y�n-tem, yerel zemin koßullarÝnÝn etkisinin belirlen-mesinde ve olußan hasarla ilißkilendirilmesindeen yaygÝn kullanÝlan y�ntemlerdir.

DÜNAR VE �EVRESÜNÜN JEOLOJÜSÜ

Dinar b�lgesi, a�Ýlma rejimi altÝndaki horst vegrabenlerden olußan g�neybatÝ AnadoluÕda yeralÝr (Alptekin, 1973; Þeng�r, 1980; Ko�yiÛit,1984). Dinar il�esi ve yakÝn �evresinde KB-GDve KKD-GGB doÛrultulu iki ana fay sistemi bu-lunmaktadÝr. Bunlar, Dinar ve AkdaÛ fay sistem-leridir (Þekil 1). Bu faylarÝn varlÝÛÝndan dolayÝ,Dinar ve �evresi iki b�y�k ��k�nt� (graben) veonlarÝ birbirinden ayÝran yapÝsal bir y�kselimalanÝna (horst) b�l�nm�ßt�r. Grabenlerden do-Ûuda yer alanÝ Dombayova, batÝdaki ise DinarGrabeni olarak adlandÝrÝlmÝßtÝr (�zt�rk, 1982;Ko�yiÛit, 1984). Dinar Grabeni KB-GD uzanÝm-lÝdÝr ve kuzeybatÝya doÛru genißliÛi 1.5 kmÕden15 kmÕye deÛin artar. Dinar GrabeniÕnin D-KD

Page 3: DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde ... · DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde gızlenen hasarla ilißkisi Site amplification in Dinar and relationship

kenarÝnÝ Dinar FayÝ sÝnÝrlar. Dinar FayÝ, �ok azyatay bileßeni olan eÛim atÝmlÝ normal bir faydÝrve uzunluÛu yaklaßÝk 75 kmÕdir. Dinar FayÝ g�-ney batÝya eÛimli olup, batÝ bloÛu d�ßen, doÛubloÛu ise y�kselen bloktur. Bu nedenle DinarFayÝÕnÝn batÝ bloÛu bir grabene (Dinar Grabeni),doÛu bloÛu ise bir horsta (AkdaÛ Horstu) karßÝ-lÝk gelmektedir. 1 Ekim 1995 Dinar depreminde,Dinar FayÝÕnÝn yaklaßÝk 10 kmÕlik bir kÝsmÝnÝn kÝ-rÝldÝÛÝ y�zey kÝrÝÛÝndan anlaßÝlmÝßtÝr (�ncel vd.,1998). Utkucu vd. (2002)Õne g�re, kÝrÝlma ikiaßamalÝ ger�ekleßmißtir ve y�zey kÝrÝÛÝnÝ olußtu-ran, fayÝn GD par�asÝdÝr. Buna karßÝn, fayÝn KBpar�asÝ y�zey kÝrÝÛÝ vermemißtir. Ana ßoka ne-den olan fay, k���k bir doÛrultu atÝma sahip nor-mal faylanma karakteri taßÝmaktadÝr (EyidoÛanve Barka, 1996).

Dinar ve �evresi zemin �zellikleri a�ÝsÝndan 3farklÝ b�lgeye ayrÝlabilir (Þekil 2). Bunlardan bi-

rincisi il�enin doÛu b�l�m�nde yer alan orta-sertkaya �zelliÛi taßÝyan daÛlÝk kesimdir ve Eosenve Kretase yaßlÝ kire�taßÝ, marn ve ßistlerdenolußur. Ül�enin bu b�lgede yer alan kesimlerindehasar oranÝ olduk�a d�ß�kt�r. Ül�enin yoÛun yer-leßim alanÝ, daÛlÝk kesimin batÝsÝnda bulunanal�vyonla kaplÝ ova i�inde yer alÝr. Bu b�lgede il-�e merkezinden 3 km uzaktaki Dinar K���k Sa-nayi SitesiÕnde yapÝlan bir sondajda ana kayaderinliÛinin 103 m olduÛu saptanmÝßtÝr (ODT�ve TMMOB, 1995). Sondaj bilgilerine g�re; y�-zeyden itibaren konglemeradan olußan ana ka-yaya kadar kil-killi kum-�akÝl-�akÝllÝ kumlu kil di-zilimi g�zlenmißtir. T�m ovanÝn; baßlÝca kum, kilve �akÝldan olußan Kuvaterner yaßlÝ al�vyon ilekaplÝ olduÛu d�ß�n�lmektedir. OvanÝn merkezi-ne doÛru al�vyon kalÝnlÝÛÝnÝn 150-200 mÕyeulaßtÝÛÝ, �zdiren� �l��mleri ve sondaj verilerin-den anlaßÝlmaktadÝr (�zpÝnar, 1978). Þekil 2ÕdeA-B kesiti, �zpÝnar (1978)ÕÝn �zdiren� �l��mle-

Yal�Ýnkaya ve Alptekin 3

Þekil 1. Dinar ve �evresinin neotektonik haritasÝ: 1)Pliyo-Kuvaterner yaßlÝ, gevßek al�vyon dolgusu, 2)talus, 3)te-mel kayalarÝ, 4)al�vyon yelpazesi, 5)fay, 6)1995 depreminin y�zey kÝrÝÛÝ, 7)al�vyon sÝnÝrÝ, 8)akarsular,9)yerleßim alanlarÝ (T�BÜTAK, 1995Õten).

Figure 1. Neotectonic map of Dinar and vicinity: 1)loosely-consolidated Plio-Quaternary alluvium, 2)talus, 3)limes-tone bedrock, 4)alluvial fan, 5)fault, 6)surface rupture of the 1995 earthquake, 7)alluvial deposits contact,8)rivers, 9)settlement areas (after T�BÜTAK, 1995).

Page 4: DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde ... · DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde gızlenen hasarla ilißkisi Site amplification in Dinar and relationship

rinden �ÝkarÝlmÝßtÝr. Bu b�lgede yeraltÝsuyu sevi-yesinin derinliÛi 2 m civarÝndadÝr. DaÛlÝk kesimve ova arasÝnda karasal ��keller ve yama� mo-lozlarÝ ile kaplÝ ge�iß b�lgesi yer alÝr. BunlarÝnkalÝnlÝÛÝ 0.5 ile 2 m arasÝnda deÛißmektedir.

1 EKÜM 1995 DÜNAR DEPREMÜNEÜLÜÞKÜN VERÜ

Yerel saat ile 17:57Õde meydana gelen 1 Ekim1995 Dinar depremi, Dinar ve �evresinde �nem-li can ve mal kaybÝna neden olmußtur. Ana ßok-

tan 4 g�n �nce baßlayan ve b�y�kl�kleriML=4.7Õe erißen �nc� ßoklar nedeniyle, halkÝnb�y�k �oÛunluÛunun yaßamlarÝnÝ evlerinin dÝ-ßÝnda ge�irmeleri �l� sayÝsÝnÝ azaltmÝßtÝr. An-cak, olußan yapÝsal hasar orta b�y�kl�kteki birdeprem i�in olduk�a y�ksektir. 1 Ekim 1995 Di-nar depremi ana ßokundan hemen sonra BoÛa-zi�i �niversitesi Kandilli Rasathanesi ve Dep-rem AraßtÝrma Enstit�s� Deprem M�hendisliÛiAnabilim DalÝ tarafÝndan Dinar il�esinde hemart�Ý ßoklarÝ izlemek, hem de hasar oranlarÝ veyerel zemin koßullarÝnÝn etkisini araßtÝrmak

4 Yerbilimleri

Þekil 2. Dinar ve �evresinin jeolojik �zellikleri ve �alÝßmada kullanÝlan istasyon yerleri.Figure 2. The geology of Dinar and vicinity, and locations of the stations used in this study.

DSÜ

Page 5: DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde ... · DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde gızlenen hasarla ilißkisi Site amplification in Dinar and relationship

amacÝyla 5 adet ivme �l�er yerleßtirilmißtir (bkz.Þekil 2). Üstasyonlardaki aletler SSA-320 �� bile-ßen sismometre ve GSR-16 kayÝt�Ýlardan mey-dana gelmektedir. Sismometrelerin tepki spek-trumlarÝ yaklaßÝk 30 HzÕe kadar d�zd�r. Bu �a-lÝßmada kullanÝlan kayÝt istasyonlarÝndan DSÜ is-tasyonu daÛlÝk b�lge i�inde, DDH istasyonu ge-�iß b�lgesinde, DCE, DJK ve DKH istasyonlarÝise al�vyon ova i�inde yer alÝrlar (bkz. Þekil 2).DJK istasyonu, en aÛÝr hasarÝn meydana geldi-Ûi b�lge i�ine konumlandÝrÝlmÝßtÝr. En az iki is-tasyon tarafÝndan kaydedilen art�Ý ßoklar bu �a-lÝßmaya kaynak olußturmußtur. KullanÝlan dep-remlerin merkez �st� koordinatlarÝ, b�y�kl�kleri,oluß zamanlarÝ ve kayÝt edildikleri istasyonlarÝnadlarÝ �izelge 1Õde verilmektedir. Þekil 3Õte ise,istasyonlarÝn ve merkez �stlerinin daÛÝlÝmÝnÝg�steren harita verilmißtir.

Y�NTEMLER VE VERÜNÜN HAZIRLANMASI

�alÝßmada kullanÝlan y�ntemler, yerel zemin ko-ßullarÝnÝn etkilerinin belirlenmesinde en g�venilirolarak kabul edilen Klasik Spektral Oran (KSO)

y�ntemi (Borcherdt, 1970) ve kolay uygulanabi-lirliÛi nedeniyle olduk�a yaygÝn olan Yatay/D�-ßey Spektral Oran (YDSO) y�ntemidir (Nakamu-ra, 1989). KSO y�ntemi, Borcherdt (1970) tara-fÝndan �nerildiÛinden bu yana, yerel zemin ko-ßullarÝ etkisinin belirlenmesinde en yaygÝn ola-rak kullanÝlan y�ntemdir. Bu y�ntem, belirli biryerdeki yerel zemin koßullarÝ etkisini yakÝn birreferans yerine g�re belirler. Yerel zemin koßul-larÝ etkisi, analiz edilen yerdeki bir kaydÝn genlikspektrumunun referans yerindeki aynÝ bileßenkaydÝnÝn genlik spektrumuna b�l�nmesi ile he-saplanÝr ve referans yerinin yerel zemin koßulla-rÝ etkisi taßÝmadÝÛÝ d�ß�n�l�r. DiÛer bir ifadeyle,referans istasyonu kaydÝnÝn zemin tabakalarÝ al-tÝndan giriß yapan ana kayaya ait kayda eßit ol-duÛu d�ß�n�l�r. Genellikle ana kaya mostrasÝ�zerinde yer alan istasyonlar referans olarak se-�ilirler. Ancak, son zamanlardaki araßtÝrmalar(Steidl vd., 1996), bu istasyonlarÝn da, y�zeyde-ki ayrÝßmalar ve �atlaklar nedeniyle zemin etkisitaßÝma �zelliÛine sahip olabileceÛini g�stermiß-tir. AyrÝca, b�y�k boyutlu havzalar d�ß�n�ld�-Û�nde, b�yle yakÝn bir istasyon yeri bulmak ol-duk�a zordur.

Yal�Ýnkaya ve Alptekin 5

�izelge 1. �alÝßmada kullanÝlan art�Ý ßoklara ait parametreler ve kaydedildikleri istasyonlar.Table 1. Parameters and recorded sites for the aftershocks used in this study.

Tarih Zaman Enlem-Boylam B�y�kl�k Üstasyon

(G�n.Ay.YÝl) (Saat:Dak:Sn) (oN-oE) (ML) DDH DKH DJK DCE DSÜ

08.10.1995 21:26:49 38.09-30.07 3.3 x x08.10.1995 22:00:32 38.13-30.08 3.3 x x08.10.1995 23:08:21 38.07-30.10 3.1 x x x08.10.1995 23:39:59 38.13-29.99 3.6 x x x09.10.1995 00:16:49 38.02-30.09 3.1 x x x09.10.1995 00:55:32 38.07-30.13 3.3 x x x09.10.1995 06:43:04 38.04-30.10 3.3 x x x09.10.1995 10:34:14 38.15-30.00 3.6 x x09.10.1995 17:50:50 38.09-30.06 3.2 x x x x09.10.1995 18:34:33 38.10-30.14 2.5 x x09.10.1995 21:37:02 38.03-30.16 3.2 x x x10.10.1995 00:22:55 38.04-30.12 3.3 x x x x x10.10.1995 04:14:42 38.13-30.12 3.6 x x x x10.10.1995 17:24:31 38.09-30.16 3.3 x x x10.10.1995 17:33:53 38.01-30.19 3.2 x x x11.10.1995 00:07:43 38.09-30.20 3.1 x x11.10.1995 01:13:16 38.09-30.17 2.9 x x x x11.10.1995 02:26:09 38.04-30.15 2.9 x x x x11.10.1995 06:44:58 38.11-30.10 4.1 x x x x x11.10.1995 08:40:20 38.09-30.17 3.1 x x x x11.10.1995 17:12:51 38.07-30.10 3.1 x x x x11.10.1995 17:59:55 38.10-30.05 2.7 x x12.10.1995 02:28:45 38.07-30.09 3.5 x x12.10.1995 03:07:14 38.01-30.14 2.5 x x12.10.1995 08:30:17 38.06-30.10 3.7 x x x x

ML: Richter b�y�kl�Û�

Page 6: DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde ... · DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde gızlenen hasarla ilißkisi Site amplification in Dinar and relationship

6 Yerbilimleri

Þekil 3. �alÝßmada kullanÝlan Dinar depremi art�ÝßoklarÝnÝn merkez �stlerinin (i�i boß daireler)ve kayÝt istasyonlarÝnÝn yerlerini (i�i dolu ��-genler) g�steren harita (ana ßok merkez �s-t� yÝldÝz ile g�sterilmißtir).

Figure 3. Map illustrating the epicenter locations ofthe aftershocks (circles) and recording sites(triangles; star indicates epicenter of themainshock).

YDSO y�ntemi ilk kez Langston (1979) tarafÝn-dan telesismik kayÝtlardan kabuk ve �st manto�alÝßmalarÝ i�in kullanÝlmÝßtÝr. Daha sonra, Na-kamura (1989) mikrotremor kayÝtlarÝ ile sedi-manter kaya�lardaki tabakalardan kaynaklananzemin b�y�tmelerini aynÝ y�ntem ile hesapla-mÝßtÝr. Lermo ve Chavez-Garcia (1993), aynÝy�ntem ile S dalgalarÝ �zerindeki yerel zeminkoßullarÝnÝn etkisinin hesaplanabileceÛini g�s-termißlerdir. Y�ntemin esasÝ; d�ßey bileßen ka-yÝtlarÝnÝn yerel zemin koßullarÝndan etkilenmedi-Ûi varsayÝmÝna dayanÝr. Bu ßekilde, yerel zeminkoßullarÝnÝn etkisi belirlenmek istenen bir yerde-ki kaydÝn yatay bileßeninin d�ßey bileßene oranÝyerel zemin koßullarÝnÝn etkisini verir. Yerel ze-min koßullarÝnÝn etkisini belirlemek i�in tek istas-yon kaydÝnÝn yeterli olmasÝ, y�ntemi olduk�akullanÝßlÝ kÝlar. Ancak, kuramsal temelindeki ek-siklikler nedeniyle, y�ntemin g�venirliliÛi halentartÝßmalÝdÝr (Lachet ve Bard, 1994; Field ve Ja-cob, 1995).

Zemin b�y�tmesini hesaplamak i�in veriler birdizi ißlemden ge�irilmißtir. Bu t�r �alÝßmalardagenellikle daha fazla b�y�tmeye uÛradÝklarÝn-dan ve yapÝsal hasarlarda �nemli olduklarÝndankayÝtlarÝn S dalgasÝ kÝsÝmlarÝ kullanÝlmaktadÝr.Bu ama�la her bir kayÝttan �nce 5.12 s uzunlu-Ûunda bir pencere ile S dalgalarÝ se�ilmißtir.%10 kosin�s pencere ile u�larÝ kesilen verilerinHÝzlÝ Fourier D�n�ß�m� (FFT) ile spektrumlarÝ

hesaplanmÝßtÝr. Spektral oranlarda olußabilecekani sa�ÝlmalarÝ �nlemek amacÝ ile t�m spek-trumlar �rnekleme frekansÝnÝn beß katÝ genißli-Ûinde bir kayan Parzen pencere ile yuvarlatÝl-mÝßlardÝr. Yuvarlatma penceresinin genißliÛi bir-ka� denemeden sonra belirlenmißtir. �ok darpencere kullanÝmÝ �nemli bir yuvarlatma yap-maz iken, �ok geniß pencere kullanÝmÝ spek-trumlarda �nemli doruklarÝn kaybolmasÝna ne-den olabilir. Son olarak, yatay bileßenlerdekiy�n farkÝnÝn giderilmesi i�in K-G ve D-B bileßenkayÝtlarÝn ortalamasÝ alÝnarak, ortalama yataybileßen spektrumu elde edilmißtir. B�y�tmefonksiyonlarÝ, sinyal/g�r�lt� oranÝnÝn 3Õten b�-y�k olduÛu ve m�hendislik �alÝßmalarÝ i�in ye-terli olan 10 HzÕe kadar hesaplanmÝßtÝr.

ZEMÜN B�Y�TMESÜ

Dinar b�lgesindeki beß istasyon i�in YDSO y�n-temi ile elde edilen ortalama yatay bileßen b�-y�tmeler Þekil 4Õte s�rekli eÛri ile g�sterilmißtir.KSO y�ntemi i�in bilindiÛi gibi �ncellikle ana ka-ya �zerinde yer alan bir referans istasyonuna ih-tiya� vardÝr. DSÜ istasyonu, b�lgenin en saÛlamlitolojik birimi olarak bilinen Eosen ve KretaseyaßlÝ kire�taßÝ, marn ve ßistlerden olußan daÛlÝkb�lge i�inde yer alÝr (bkz. Þekil 2). AyrÝca, Þekil4Õten g�r�ld�Û� gibi, YDSO y�nteminden eldeedilen sonu�larÝna g�re yerel zemin koßullarÝn-dan en az etkilenen bu istasyon olmakla birlikte,ideal bir referans istasyonu deÛildir. ��nk�, in-celenen frekans aralÝÛÝnda b�y�tmeler genelde1Õden b�y�kt�r. Muhtemelen kaya y�zeyindemeydana gelen aßÝnmalar, �atlaklar veya y�ze-yi kaplayan ince toprak �rt� bu b�y�tmeye ne-den olmußtur. DolayÝsÝyla bulunan b�y�tmelermutlak deÛil, DSÜ istasyonuna g�re farklardÝr.DSÜ istasyonu referans se�ilerek KSO y�ntemiile elde edilen ortalama yatay bileßen b�y�tme-ler Þekil 4Õte kesikli eÛri ile g�sterilmekte ve bußekildeki g�lgeli alanlar, ortalama ±1 standartsapmalarÝ g�stermektedir.

Her iki y�ntemden elde edilen sonu�larÝnÝn kar-ßÝlaßtÝrÝldÝÛÝ DKH, DJK, DCE ve DDH istasyon-larÝnda, KSO y�ntemi YDSO y�ntemine g�reDKH istasyonu hari� daha b�y�k b�y�tmelervermektedir (bkz. Þekil 4). Yine DKH istasyonuhari�, iki y�ntemden saptanan en b�y�k b�y�t-melerin g�r�ld�Û� frekanslar uyumludur. DKHistasyonunda YDSO y�ntemine g�re baskÝn fre-kans 4 Hz civarÝnda iken, KSO y�ntemi sonu�-

Page 7: DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde ... · DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde gızlenen hasarla ilißkisi Site amplification in Dinar and relationship

larÝna g�re bu deÛer 2.3 Hz civarÝndadÝr. AyrÝca,YDSO y�nteminin belirlediÛi en b�y�k b�y�tmeKSO y�nteminden alÝnan sonu�lara g�re yakla-ßÝk iki kat daha fazladÝr. DJK istasyonunda her

iki y�ntemin sonucuna g�re de en b�y�k b�y�t-me 2 Hz civarÝndadÝr. YDSO y�ntemi, yaklaßÝk 4HzÕe kadar b�y�tmeleri belirlemekte yetersizkalmaktadÝr. En b�y�k b�y�tme, KSO y�ntemi-

Yal�Ýnkaya ve Alptekin 7

Þekil 4. Ortalama yatay bileßen b�y�tme fonksiyonlarÝ ve standart sapmalar (s�rekli eÛriler Yatay/D�ßey SpektralOran (HVSR) y�ntemi sonu�larÝnÝ, kesikli eÛriler Klasik Spektral Oran (KSO) y�ntemi sonu�larÝnÝ, g�lge-li alanlar ortalama ± 1 standart sapmalarÝ g�sterir).

Figure 4. Average horizontal component amplification functions and standard deviations (continuous and dashedcurves indicate the results of the Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio (HVSR) and the Classical SpectralRatio (CSR) methods respectively. The shaded regions indicate plus and minus standard deviations ofthe averages).

B�

y�m

e

Frekans (Hz)

Frekans (Hz)

Yatay/D�ßey Spektral Oran (YDSO)

Klasik Spektral Oran (KSO)

YDSO±1 standart sapma

KSO±1 standart sapma

Frekans (Hz)

Frekans (Hz)

Frekans (Hz)

B�

y�m

e

B�

y�m

eDDH

DJKDKH

DCE

DSI

B�

y�m

e

B�

y�m

e

10

10

8

8

6

6

4

4

2

2

0

0

10

8

6

4

2

0

10

8

6

4

2

0

10

8

6

4

2

0

10

8

6

4

2

0

1086420

1086420

1086420

1086420

Page 8: DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde ... · DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde gızlenen hasarla ilißkisi Site amplification in Dinar and relationship

ne g�re 8 civarÝnda iken, YDSO y�nteminde budeÛer 3 civarÝndadÝr. DCE istasyonunda d�ß�kfrekanslarda belirgin bir hakim frekans belirle-mek g��t�r. 4.8 HzÕte her iki y�ntem sonu�larÝda en b�y�k b�y�tmeyi vermektedir. Yine KSOy�ntemi ile elde edilen b�y�tmeler yaklaßÝk 6HzÕe kadar daha b�y�kt�r. DDH istasyonundaise, hakim frekansÝn g�r�ld�Û� 7.8 Hz civarÝndab�y�tmeler arasÝnda bir fark g�r�lse de, genel-de iki y�ntemden elde edilen sonu�lar olduk�abenzerdir.

Þekil 4Õte sunulan b�y�tme fonksiyonlardanYDSO y�nteminin �zellikle hakim frekans civa-rÝnda b�y�tmeleri belirlemekte yetersizliÛi anla-ßÝlmaktadÝr. BilindiÛi gibi, YDSO y�ntemininbaßlÝca varsayÝmÝ, d�ßey bileßen kayÝtlarÝnÝn ye-rel zemin koßullarÝndan etkilenmediÛidir. Hembu varsayÝmÝ kontrol etmek, hem de b�y�tmele-rin neden k���k belirlendiÛini araßtÝrmak amacÝile bu kez KSO y�ntemi ile d�ßey bileßen b�y�t-meleri hesaplanmÝßtÝr. Yine DSÜ istasyonu refe-rans se�ilerek hesaplanan ortalama d�ßey bile-ßen b�y�tmeler ve standart sapmalar Þekil 5Õteg�sterilmißtir. Normalde beklenen, eÛer ortam-dan kaynaklanan bir fark yok ise, ortalama d�-ßey bileßen spektral oranlarÝnÝn 1 civarÝnda ol-masÝdÝr. Ancak, Þekil 5Õte g�r�ld�Û� gibi, yataybileßenler kadar olmasa da, d�ßey bileßenler de�nemli b�y�tmelere sahiptirler. Genelde, d�ßeybileßen b�y�tme fonksiyonlarÝ d�rt istasyon i�inde �ok benzerdir. DKH, DJK ve DCE istasyonla-rÝnda zemin hakim titreßim frekansÝ 2.3 Hz civa-rÝndadÝr. DDH istasyonunda ise 2.3 HzÕteki do-ruk deÛerin yanÝ sÝra, 6.8 HzÕde ikinci bir dorukg�r�lmektedir. AyrÝca, DJK ve DCE istasyonla-rÝnda 4 Hz civarÝnda ikinci bir doruk da s�z ko-nusudur. B�y�tmeler genel olarak bu hakim fre-kanslar civarÝnda yoÛunlaßmÝß olup, DKH, DJKve DCE istasyonlarÝnda en fazla, yaklaßÝk 4 kat,DDH istasyonun da ise 2.5 kat civarÝndadÝr. D�-ßey bileßen b�y�tme fonksiyonlarÝnÝn benzerliÛi,istasyonlarÝn benzer yerel zemin koßullarÝna sa-hip olduklarÝnÝn bir g�stergesi olabilir. DKH, DJKve DCE istasyonlarÝnÝn tamamÝ al�vyonda yeralmalarÝna karßÝn, ana kaya derinliÛi veya taba-ka dizilimlerinin ve �zelliklerinin aynÝ olup olma-dÝÛÝ konusunda ayrÝntÝlÝ bir �alÝßma mevcut de-Ûildir. AyrÝca, d�ßey bileßen b�y�tme fonksiyon-larÝnda g�r�len benzerlik, yatay bileßen b�y�t-me fonksiyonlarÝnda a�Ýk olarak g�r�lmemekte-dir. B�y�tmenin daha k���k olduÛu DDH istas-yonu ise, daÛlÝk b�lge ile ova arasÝndaki ge�iß

b�lgesinde yer alÝr. Bu istasyonun yatay bileßenb�y�tme fonksiyonunda 7.8 HzÕde, d�ßey bile-ßen b�y�tme fonksiyonunda ise 6.8 HzÕde g�r�-len doruk, muhtemelen yama� molozlarÝndanolußan �rt�den kaynaklanmaktadÝr. Bu hususi�in diÛer bir neden de topoÛrafik etki olabilir.��nk�, bu istasyonun yerleßim biriminin hemeng�neydoÛusunda bir yama� �zerinde kurulmußolmasÝ, havza geometrisinin de b�y�tmelerdeetkin olabileceÛini g�sterir (Bruno vd., 1999).

ZEMÜN B�Y�TMESÜNÜN HASAR�ZERÜNDEKÜ ETKÜSÜ

1 Ekim 1995 depremi 35.000 n�fuslu Dinar il�e-sinde 90 kißinin yaßamÝnÝ yitirmesine, 260 kißi-nin de yaralanmasÝna neden olmußtur. DepremsonrasÝ hem Afet Üßleri Genel M�d�rl�Û�, hemde BoÛazi�i �niversitesi KRDAE Deprem M�-hendisliÛi Anabilim DalÝ tarafÝndan hasarÝ sapta-ma �alÝßmalarÝ yapÝlmÝßtÝr (Erßahin, 1997; Duru-kal vd., 1998). Bu �alÝßmalarÝn sonu�larÝna g�-re, il�e i�inde yaklaßÝk 1000 bina, ya tamamen��km�ß, ya da aÛÝr hasar g�rm�ßt�r. Ül�ede ge-nel olarak 1-3 katlÝ betonarme yapÝlar fazladÝr.Bundan y�ksek yapÝlar genel olarak il�e merke-zinde toplanmÝß olup, homojen bir daÛÝlÝm g�s-termezler. 4 ve 5 katlÝ yapÝlarÝn �oÛu ya tama-men ��km�ß, ya da aÛÝr hasara uÛramÝßlardÝr.BazÝ 3 katlÝ yapÝlarda benzer hasarlar g�r�lm�ß-t�r. 1-2 katlÝ binalar ise seyrek olarak ��km�ß-t�r. YakÝn �evredeki k�y ve kasabalarda hasaroranÝ hafif veya orta derecede olup, Dinar il�emerkezinden uzaklaßtÝk�a hasar hÝzla azalmak-tadÝr.

Dinar il�esi, 1 Ekim 1995 depreminde g�zlenenhasar oranlarÝna bakÝlarak genel olarak �� fark-lÝ b�lgeye ayrÝlabilir (Erdik vd., 1995; Erßahin,1997) (Þekil 6). Bu ayÝrÝm, olußan hasar beß ay-rÝ sÝnÝfta incelenerek ve her bir mahalle i�in busÝnÝflara d�ßen hasar oranlarÝnÝn hesaplanmasÝile yapÝlmÝßtÝr. Her bir mahalle i�in hesaplananhasar oranlarÝna bakÝlarak, benzer ayrÝmlar An-sal vd. (2001) ve BakÝr vd. (2002)Õnin �alÝßmala-rÝnda da mevcuttur. Birinci b�lge, hafif hasarb�lgesi olup, il�enin doÛusunda daÛlÝk b�lge�zerinde yer alan yerleßim birimlerini kapsar. Bub�lgede kat sayÝsÝ d�ß�k ve yapÝlar genelde es-ki tip, betonarme olmayan binalardan olußmak-tadÝr. Bu b�lge i�inde yer alan Su�Ýkan mahalle-si i�in kat sayÝsÝna g�re hasar oranÝ (tamamen��km�ß, ya da onarÝlamayacak hasar oranÝ) Er-

8 Yerbilimleri

Page 9: DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde ... · DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde gızlenen hasarla ilißkisi Site amplification in Dinar and relationship

ßahin (1997)Õden yararlanÝlarak Þekil 6Õda g�s-terilmißtir. Ükinci b�lge, orta hasar b�lgesidir vedemiryolunun batÝsÝnda kalan al�vyon �zerinde-ki yerleßim birimlerini kapsar. B�lge i�inde yeralan Yenimahalle ve H�rriyet mahalleleri i�in ha-sar istatistikleri Þekil 6Õda histogramlar halindeg�sterilmißtir. ���nc� b�lge ise, aÛÝr hasar b�l-gesi olup, batÝda demiryolu doÛuda ise al�vyonile kaya arsÝndaki sÝnÝrÝ olußturan �izgi arasÝndakalan alanÝ kapsar. Yerleßim yeri olarak en yo-Ûun ve bina olarak y�ksek katlÝ binalarÝn toplan-dÝÛÝ ßehrin merkezini olußturur. Bu b�lge i�indeyer alan Emniyet ve Adliye mahalleleri i�in aÛÝrhasar oranlarÝ Þekil 6Õda g�sterilmißtir.

Þekil 6Õdan g�r�leceÛi gibi, hasar b�lgeleri ileÞekil 2Õde g�sterilen jeolojik b�lgeler hemen he-men aynÝdÝr. Sert zemini olußturan daÛlÝk b�lge-de hasar oranlarÝ �ok d�ß�k iken al�vyon ovai�inde olduk�a y�ksektir. En aÛÝr hasar daÛlÝkb�lge ile ova arasÝnda kalan ge�iß b�lgesinde

olußmußtur. Y�zey kÝrÝÛÝnÝn da bu b�lge i�indeolmasÝ ve b�lgenin havza kenarÝnda yer almasÝhasarÝn y�ksek olmasÝnÝn nedeni olabilir. Ben-zer havza kenarÝ y�ksek hasar oranlarÝna Ter-tulliani (2000)Õnin �alÝßmasÝnda deÛinilmißtir.BakÝr vd. (2002), DinarÕda ge�iß b�lgesinde,�zellikle 1-3 katlÝ yapÝlarda olußan hasarÝ havzakenarÝ etkilerine baÛlamÝßlardÝr.

KayabalÝ (1997) ve Erßahin (1997) sondaj veri-leri kullanarak hesapladÝklarÝ zemin hakim titre-ßim periyodunun, DinarÕda hasar g�ren binalarÝndoÛal titreßim periyodlarÝndan farklÝ olmasÝ ne-deniyle, olußan hasarda bir rezonans etkisi be-lirleyememißlerdir. BilindiÛi gibi, ana kaya derin-liÛi arttÝk�a zemin hakim titreßim periyodu b�y�-mektedir (Dobry vd., 1976; Yal�Ýnkaya, 2002).KayabalÝ (1997) ve Erßahin (1997) �alÝßmalarÝn-da, Dinar ovasÝ i�inde ana kaya derinliÛini 100m ve daha b�y�k kullanmalarÝ nedeniyle, zeminhakim titreßim periyodunu her iki �alÝßmada sÝ-

Yal�Ýnkaya ve Alptekin 9

Þekil 5. Klasik Spektral Oran y�ntemi ile hesaplanan ortalama d�ßey bileßen b�y�tme fonksiyonlarÝ (g�lgeli alan-lar, ortalama ±1 standart sapmalarÝ g�sterir).

Figure 5. Average vertical component amplification functions estimated with the Classical Spectral Ratio method(the shaded regions indicate plus and minus standard deviations of the averages).

Page 10: DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde ... · DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde gızlenen hasarla ilißkisi Site amplification in Dinar and relationship

10 Yerbilimleri

A¤›

r H

asar

Ora

n› (

%)

A¤›

r H

asar

Ora

n› (

%)

A¤›

r H

asar

Ora

n› (

%)

A¤›

r H

asar

Ora

n› (

%)

A¤›

r H

asar

Ora

n› (

%)

Yenimahalle

Suç›kan Mah.

Adliye Mah.

Emniyet Mah.

Hürriyet Mah.

DKH

Þekil 6. 1 Ekim 1995 depreminde Dinar il�esinde g�zlenen 3 farklÝ hasar b�lgesi ve bazÝ mahalleler i�in kat sayÝ-sÝna baÛlÝ aÛÝr hasar oranlarÝnÝn (tamamen ��kme veya onarÝlamayacak hasar) deÛißimi (Erßahin,1997Õden). I. B�lge: hafif hasar b�lgesi, II. B�lge: orta hasar b�lgesi, III. B�lge: aÛÝr hasar b�lgesi.

Figure 6. Three different damage zones observed in Dinar after the October 1, 1995 earthquake and heavy dama-ge ratios (collapse or heavy damage) relative to number of story for some districts (after Erßahin, 1997).I. Zone: light damage zone, II. Zone: medium damage zone, III. Zone: heavy damage zone.

AÛÝ

r H

asar

Ora

nÝ (

%)

AÛÝ

r H

asar

Ora

nÝ (

%)

AÛÝ

r H

asar

Ora

nÝ (

%)

AÛÝ

r H

asar

Ora

nÝ (

%)

AÛÝ

r H

asar

Ora

nÝ (

%) Su�Ýkan Mah.

Page 11: DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde ... · DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde gızlenen hasarla ilißkisi Site amplification in Dinar and relationship

rasÝ ile 1.3-2.7 s ve 0.9-1.5 s aralÝÛÝnda hesap-lamÝßlardÝr. G�ll� (2001)Õn�n kullandÝÛÝ ana ka-ya derinliÛinin daha k���k olmasÝ (yaklaßÝk 30-40 m), hesaplanan zemin hakim titreßim peri-yodlarÝnÝn 0.2-0.5 s aralÝÛÝnda �ÝkmasÝna nedenolmußtur. Ansal vd. (2001)Õnin mikrotremor ka-yÝtlarÝyla yaptÝklarÝ �alÝßmada ise, hesaplananzemin hakim titreßim periyodlarÝ 0.14-0.93 s ara-lÝÛÝndadÝr. Bu �alÝßmada deprem kayÝtlarÝnÝ kul-lanarak, ova i�indeki DKH, DJK ve DCE istas-yonlarÝnda hesaplanan zemin hakim titreßim pe-riyodu 0.43-0.5 s (2-2.3 Hz) civarÝndadÝr (bkz.Þekil 4 ve 5). G�r�ld�Û� gibi bu deÛerler, mik-rotremor kayÝtlarÝndan ve daha sÝÛ ana kaya de-rinliÛi (30-40 m) kullanÝlarak hesaplanan zeminhakim titreßim periyodlarÝ ile uyußurken, 100 mve daha b�y�k ana kaya derinliÛi kullanÝlarakhesaplanan zemin hakim titreßim periyodlarÝnag�re �ok k���kt�r. Deprem kayÝtlarÝnda 0.43-0.5 s periyodlarda g�zlenen rezonans, muhte-melen ana kaya sÝnÝrÝnda olußan yansÝmalar ye-rine, iki boyutlu havza yapÝsÝna baÛlÝ olarak olu-ßan havza i�i y�zey dalgalarÝndan kaynaklan-maktadÝr. ��nk�, DinarÕda yaklaßÝk 100 m kalÝn-lÝÛÝ ve ortalama S dalga hÝzÝ 300 m/s kabul edi-len al�vyon i�in, zemin hakim titreßim periyodu-nun 1.3 s civarÝnda olmasÝ gerekir (T=4H/VS, T;zemin hakim titreßim periyodu, H; al�vyonun ka-lÝnlÝÛÝ, VS; al�vyonun S dalga hÝzÝ). Benzer hav-za kenarÝ y�zey dalgasÝ etkileri, Field (1996) veRaptakis vd. (2000) �alÝßmalarÝnda da bahsedil-mißtir.

YukarÝda deÛinilen �nceki �alÝßmalarda, olußanhasar daha �ok d�ß�k inßaat kalitesi ve zeminb�y�tmelerine baÛlanmÝßtÝr. Ancak, bu �alÝßma-da deprem kayÝtlarÝndan elde edilen sonu�lar,bir rezonans etkisinin de var olduÛunu g�ster-mektedir. Hasar sonu�larÝ, DinarÕda ova i�inde4-5 katlÝ binalarÝn en fazla hasara uÛrayan yapÝ-lar olduÛunu g�stermißtir (Erßahin 1997; Duru-kal vd., 1998; Ansal vd., 2001). BinalarÝn doÛaltitreßim periyodlarÝ, T=N/10 (N; kat sayÝsÝ) ba-ÛÝntÝsÝ kullanarak kabaca hesaplanabilir (Hays,1986). Buna g�re, 4-5 katlÝ bir binanÝn doÛal tit-reßim periyodu 0.4-0.5 sÕdir. Bu deÛerler, dep-rem kayÝtlarÝ kullanarak ova i�indeki istasyonlari�in hesaplanan zemin hakim titreßim periyoduile �akÝßmaktadÝr. Zemin hakim titreßim periyo-du ile bina doÛal titreßim periyodunun �akÝßma-sÝ rezonansa neden olur ve rezonans altÝndakiyapÝlar �nemli zararlar g�r�rler. Bu nedenle, Di-narÕda olußan hasarda, d�ß�k inßaat kalitesi ve

y�ksek zemin b�y�melerine ek olarak bir rezo-nans etkisinin var olduÛu a�ÝktÝr.

SONU�LAR

DinarÕda zemin b�y�tmelerinin hesaplandÝÛÝ 5istasyondan DSÜ istasyonu saÛlam zemin olarakbilinen daÛlÝk b�lgede, DDH istasyonu ova vedaÛlÝk b�lge arasÝndaki ge�iß b�lgesinde veDKH, DJK, DCE istasyonlarÝ ise ova i�inde yeralmaktadÝrlar. Referans istasyonu olarak se�ilenDSÜ istasyonunun ideal bir referans istasyonuolmadÝÛÝ anlaßÝlmaktadÝr. ��nk�, bu istasyoni�in YDSO y�ntemi ile hesaplanan b�y�tmefonksiyonu, incelenen frekans aralÝÛÝnda genel-de 1Õden b�y�k b�y�tmelere sahiptir. Muhteme-len kaya y�zeyinde meydana gelen ayrÝßmÝß ta-baka bu b�y�tmelere neden olmaktadÝr. Bu ne-denle, KSO y�ntemi ile hesaplanacak yerel ze-min koßullarÝnÝn etkilerinin deÛerlendirilmesi a�Ý-sÝndan, referans istasyonun se�iminde b�y�kdikkat g�sterilmelidir. DKH istasyonu hari�, heriki y�ntemle belirlenen hakim frekanslar kabacauyumludur. Ancak, �zellikle hakim frekanslardab�y�tmeler arasÝnda �nemli farklar g�r�lmekte-dir. KSO y�ntemi ile hesaplanan b�y�tmeler,YDSO y�ntemi ile hesaplanan b�y�tmelere g�-re yaklaßÝk 2-3 kat daha fazladÝr. YDSO y�nte-miyle k���k b�y�tmelerin belirlemesindeki en�nemli neden, d�ßey bileßen kayÝtlarÝnÝn da ye-rel zemin koßullarÝndan etkilenmiß olmasÝdÝr.KSO y�ntemi ile hesaplanan d�ßey bileßen b�-y�tme fonksiyonlarÝndan, yatay bileßenler kadarolmasa da, d�ßey bileßenlerin de yerel zeminkoßullarÝndan �nemli oranda etkilendiÛi g�r�l-mektedir. D�ßey bileßenlerin yerel zemin koßul-larÝndan etkilenmesi bazen, DKH istasyonundaolduÛu gibi, YDSO y�nteminin zemin hakim tit-reßim periyodunu da yanlÝß belirlenmesine ne-den olabilmektedir.

Ova i�indeki istasyonlardan belirlenen zeminhakim titreßim periyodu 0.43-0.5 s aralÝÛÝndadÝr.Bu periyodlarda hesaplanan en b�y�k b�y�tme-ler 8 kata kadar �Ýkabilmektedir. Bu periyodlar-daki rezonans, muhtemelen ana kaya sÝnÝrÝndaolußan yansÝmalar yerine, havza i�i y�zey dal-galarÝndan kaynaklanmaktadÝr. 1 Ekim 1995 Di-nar depreminde en b�y�k hasar, ge�iß b�lgesin-de ve ova i�indeki yapÝlarda meydana gelmißtir.�zellikle, 4-5 katlÝ yapÝlarÝn tamamÝna yakÝnÝaÛÝr hasar g�rm�ßt�r. Bu binalarÝn doÛal peri-yodlarÝ 0.4-0.5 s aralÝÛÝnda kabul edilirse (kat

Yal�Ýnkaya ve Alptekin 11

Page 12: DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde ... · DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde gızlenen hasarla ilißkisi Site amplification in Dinar and relationship

sayÝsÝna baÛlÝ olarak), bunlarÝn deprem kayÝtlarÝkullanarak hesaplanan zemin hakim titreßim pe-riyodlarÝ ile �akÝßtÝÛÝ g�r�lmektedir. Bu nedenle,d�ß�k inßaat kalitesi ve zemin b�y�tmesinin ya-nÝ sÝra, rezonans etkisinin olußan hasarda etkinolduÛu a�ÝktÝr.

KATKI BELÜRTME

Yazarlar deÛerli g�r�ß ve katkÝlarÝndan dolayÝ,dergi edit�r� Prof.Dr. Reßat UlusayÕa ve isimleribelli olmayan hakemlere teßekk�r ederler. Bu�alÝßma, Üstanbul �niversitesi AraßtÝrma FonutarafÝndan 1176/070998 ve B-798/02112000numaralÝ projeler ile desteklenmißtir.

KAYNAKLAR

Alptekin, �., 1973. Focal mechanism of earthquakesin western Turkey and their tectonic impli-cations. Ph.D. Thesis, New Mexico Institu-te of Mining and Technology, Socorro,New Mexico, 190 pp (unpublished).

Ansal, A.M., Üyisan, R., and G�ll�, H., 2001. Microtre-mor measurements for the microzonationof Dinar. Pure and Applied Geophysics,158, 2525-2541.

BakÝr, B.S., �zkan, M.Y., and CÝlÝz, S., 2002. Effectsof basin edge on the distribution of dama-ge in 1995 Dinar, Turkey earthquake. SoilDynamics and Earthquake Engineering,22, 335-345.

Borcherdt, R.D., 1970. Effects of local geology onground motion near San Francisco Bay.Bulletin Seismological Society of America,60, 29-61.

Bruno, P.P.G., Di Fiori, V., Rapolla, A., and Roberti,N., 1999. Influence of geometrical and ge-ophysical parameters on the seismic siteamplification factor. European Journal ofEnvironmental and Engineering Geophy-sics, 4, 51-70.

Dobry, R., Oweis, I., and Urzua, A., 1976. Simplifiedprocedures for estimating the fundamentalperiod of a soil profile. Bulletin Seismologi-cal Society of America, 66, 1293-1321.

Durukal, E., Erdik, M., AvcÝ, J., Y�z�g�ll�, �., Alpay,Y., Avar, B., Z�lfikar, V., Biro, T., and Mert,A., 1998. Analysis of the strong motion da-ta of the 1995 Dinar, Turkey earthquake.Soil Dynamics and Earthquake Engine-ering, 17, 557-578.

EyidoÛan, H. ve Barka, A., 1996. 1 Ekim 1995 Dinardepremi: kaynak �zellikleri ve sismotekto-nik yorumu. S�leyman Demirel �niversite-

si IX. M�hendislik Sempozyumu, BildirilerKitabÝ, 51-56.

Erdik, M., AydÝnoÛlu, N., PÝnar, A., and Kalafat, D.,1995. October 1, 1995 Dinar (Turkey)earthquake (Ms=6.1): preliminary recon-naissance report. Proceedings of the 5thInternational Conference on Seismic Zo-nation, Nice, France, Invited Papers, 3,2235-2245.

Erßahin, B., 1997. Assessment of the effects of localsoil conditions on earthquake damagedistribution case study: 1 October 1995 Di-nar earthquake. MSc Thesis, Departmentof Civil Engineering, Middle East TechnicalUniversity, 142 pp (unpublished).

Field, E.H., and Jacob, K.H., 1995. A comparison andtest of various site-response estimationtechniques, including three that are not re-ference-site dependent. Bulletin Seismolo-gical Society of America, 85, 1127-1143.

Field, E.H., 1996. Spectral amplification in a sedi-ment-filled valley exhibiting clear basin-ed-ge-induced waves. Bulletin SeismologicalSociety of America, 86, 991-1005.

Gutenberg, B., 1957. Effects on ground on earthqu-ake motion. Bulletin Seismological Societyof America, 47, 221-250.

G�ll�, H., 2001. DinarÕÝn zemin b�y�tmelerine g�recoÛrafik bilgi sistemlerine ile mikrob�lge-lenmesi, Doktora Tezi, Ünßaat M�hendisliÛiB�l�m�,Üstanbul Teknik �niversitesi, 289 s(yayÝnlanmamÝß).

Hays, W. W., 1986. Site amplification of earthquakeground motion. Proceedings of the ThirdU.S. National Conference on EarthquakeEngineering, 1, 357-368.

Irikura, K., Iwata, T., Sekiguchi, H., and Pitarka, A.,1996. Lessons from the 1995 Hyogo-KenNanbu earthquake: why where such dest-ructive motions generated to buildings?Journal of Natural Disaster Science, 17(2),99-127.

KayabalÝ, K., 1997. The role of soil behavior on da-mage caused by the Dinar earthquake (so-uthwestern Turkey) of October 1, 1995.Environmental and Engineering Geoscien-ce, III, 111-121.

Ko�yiÛit, A., 1984. G�neybatÝ T�rkiye ve yakÝn dola-yÝnda levha i�i yeni tektonik gelißim. T�rki-ye Jeoloji Kurumu B�lteni, 27, 1-6.

Kramer, S.L., 1996. Geotechnical Earthquake Engi-neering. Prentice Hall, New Jersey, USA,653 pp.

Lachet, C.D., and Bard, P.Y., 1994. Numerical andtheoretical investigations on the possibiliti-es and limitations of NakamuraÕs techni-que. Journal of Physics of the Earth, 42,377-397.

12 Yerbilimleri

Page 13: DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde ... · DinarÕda zemin b y tmesi ve 1 Ekim 1995 depreminde gızlenen hasarla ilißkisi Site amplification in Dinar and relationship

Langston, C.A., 1979. Structure under Mount Rainer,Washington, inferred from teleseismicbody waves. Journal of Geophysical Rese-arch, 84, 4749-4762.

Lermo, J., and Chavez-Garcia, F.J., 1993. Site effectevaluation using spectral ratios with onlyone station. Bulletin Seismological Societyof America, 83, 1574-1594.

Nakamura, Y., 1989. A method for dynamic characte-ristics estimation of subsurface using mic-rotremor on the ground surface. QuarterlyReport of Railway Technology ResearchInstitute, 30, 25-33.

ODT� ve TMMOB, 1995. 1 Ekim 1995 Dinar depremim�hendislik raporu. ODT� Ünßaat M�hen-disliÛi B�l�m� Deprem AraßtÝrma Merkezive TMMOB Ünßaat M�hendisleri OdasÝ An-kara Þubesi, Ankara, 62 s.

�ncel, A.O., Koral, H., and Alptekin, �., 1998. TheDinar earthquake of October, 1995(Mw=6.2) in southwestern Turkey andearthquake hazard of Dinar-�ivril fault. Pu-re and Applied Geophysics, 152, 91-105.

�zpÝnar, B., 1978. Afyon-Dinar ovasÝ jeofizik rezistivi-te et�d�. Devlet Su Üßleri 18. B�lge M�d�r-l�Û�, Isparta, 8 s (yayÝmlanmamÝß).

�zt�rk, A., 1982. Tectonic of Dinar-SandÝklÝ-IßÝklÝ re-gion. Communications, Ankara �niversite-si Fen Fak�ltesi, Seri C, 25, 1-58.

Raptakis, D., Chavez-Garcia, F.J., Makra, K., and Pi-tilakis, K., 2000. Site effects at Euroseis-test-I. Determination of the valley structure

and confrontation of observations with 1Danalysis. Soil Dynamics and EarthquakeEngineering, 19, 1-22.

Singh, S.K., Lermo, J., Dominguez, T., Ordaz, M., Es-pinosa, J.M., Mena, E., and Quaas, R.,1988. The Mexico earthquake of Septem-ber 19, 1985 - A study of amplification ofseismic waves in the valley of Mexico withrespect to a hill zone site. EarthquakeSpectra, 4, 653-674.

Steidl, J.H., Tumarkin, A.G., and Archuleta, R.J.,1996. What is a reference site? BulletinSeismological Society of America, 86,1733-1748.

Þeng�r, A.M.C., 1980. Principles of TurkeyÕs Neotec-tonics. Turkish Geological AssociationConference Series, 2, 40 pp.

T�BÜTAK, 1995. 1 Ekim 1995 Dinar depremi. T�BÜ-TAK Ünßaat Teknolojileri AraßtÝrma Grubu,Ankara, 41 s.

Tertulliani, A., 2000. Qualitative effects of local ge-ology on damage pattern. Bulletin Seismo-logical Society of America, 90, 1543-1548.

Utkucu, M., PÝnar, A., and Alptekin, �., 2002. A deta-iled slip model for the 1995, October 1, Di-nar, Turkey, earthquake (Ms=6.1) determi-ned from inversion of teleseismic P andSH waveforms. Geophysical Journal Inter-national, 151, 184-195.

Yal�Ýnkaya, E., 2002. Bir boyutlu (1-D) modeller ilezemin b�y�tmesi. Jeofizik Dergisi (incele-mede).

Yal�Ýnkaya ve Alptekin 13