1 KUVVETLİ YER HAREKETİ Belirli bir bölgedeki depremin etkisinin değerlendirilmesi için yüzeydeki kuvvetli yer hareketinin çeşitli şekillerde tanımlanması gereklidir. Pratikte yer hareketi 3 bileşeni (doğu-batı, kuzey-güney, düşey bileşen) ile ölçülür . Şekildeki gibi bir ivme zaman kaydı şeklindeki yer hareketi çok fazla bilgi barındırır . Örneğin bu kayıtlarda 0.02 sn zaman aralığına sahip 2000 ivme değeri belirlenmiştir . Mühendislik açısından bu kayıtların bazı karakteristiklerinin tanımlanması için bu karakteristikleri yansıtan parametrelerin belirlenmesi gerekir. Mühendislik amacıyla yer hareketi karakteristiklerinin üçü özellikle çok önemlidir . -Amplitüd, büyüklük -Frekans içeriği -Süre Yer hareketi karakteristiklerinden bir veya bir kaçı hakkında bilgi veren çok sayıda farklı parametre önerilebilir . Pratikte, belirli bir yer hareketini karakterize etmek için genellikle birden fazla parametre gereklidir. 1989 Loma Prieta depreminde kaydedilen iki farklı bölgedeki ivme kayıtları; Gilroy No.1; kireçtaşlarından oluşan bir ana kayadan alınan kayıt , episentır uzaklığı 21.8 km. Gilroy No.2; 165 m derinlikteki sert alüvyonel zemin tabakalarından alınan bir kayıt, episentır uzaklığı 22.8 km. BAÜ Müh-Mim Fak. Geoteknik Deprem Mühendisliği Dersi, B. Yağcı Bölüm-2
17
Embed
KUVVETLİ YER HAREKETİinsaat.balikesir.edu.tr/dokumanlar/gdm/geo2.pdf · Single Degree of Freedom) belirli bir yer hareketi altındakidavranıının, sistemin sönümoranıve doğalperiyodunun
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
KUVVETLİ YER HAREKETİ
Belirli bir bölgedeki depremin etkisinin
değerlendirilmesi için yüzeydeki kuvvetli yer
hareketinin çeşitli şekillerde tanımlanması
gereklidir.
Pratikte yer hareketi 3 bileşeni (doğu-batı,
kuzey-güney, düşey bileşen) ile ölçülür.
Şekildeki gibi bir ivme zaman kaydı
şeklindeki yer hareketi çok fazla bilgi
barındırır. Örneğin bu kayıtlarda 0.02 sn
zaman aralığına sahip 2000 ivme değeri
belirlenmiştir. Mühendislik açısından bu
kayıtların bazı karakteristiklerinin
tanımlanması için bu karakteristikleri
yansıtan parametrelerin belirlenmesi gerekir.
Mühendislik amacıyla yer hareketi
karakteristiklerinin üçü özellikle çok
önemlidir.
-Amplitüd, büyüklük
-Frekans içeriği
-Süre
Yer hareketi karakteristiklerinden bir veya
bir kaçı hakkında bilgi veren çok sayıda
farklı parametre önerilebilir. Pratikte, belirli
bir yer hareketini karakterize etmek için
genellikle birden fazla parametre gereklidir.
1989 Loma Prieta depreminde kaydedilen iki farklı bölgedeki ivme kayıtları;
Gilroy No.1; kireçtaşlarından oluşan bir ana kayadan alınan kayıt , episentır
uzaklığı 21.8 km.
Gilroy No.2; 165 m derinlikteki sert alüvyonel zemin tabakalarından alınan
bir kayıt, episentır uzaklığı 22.8 km.
BAÜ Müh-Mim Fak. Geoteknik Deprem Mühendisliği Dersi, B. Yağcı Bölüm-2
2
Depremlerin ürettiği yer hareketi kayıtları, deprem mühendisliği için en temel datadır. Bu veri tabanının ve bilginin
olmaması durumunda sismik tehlikenin gerçekçi olarak değerlendirilmesi ve uygun sismik tasarım yöntemlerinin
geliştirilmesi mümkün değildir.
Yer hareketi ölçümlerinde çeşitli aletler kullanılabilir. Sismograflar relatif olarak zayıf yer hareketlerini ölçmede kullanılır.
Bunların ürettiği kayıtlara ise sismogram denir. Güçlü yer hareketi kayıtları genellikle akselerograflar ile ölçülür ve
akselerogram olarak tanımlanır.
Çok basit bir sismograf düzeni. Bu günkü modern aletler ise çok komplikedir
Ölçüm aletlerinden alınan yer hareketleri
kaba datalardır, bu kayıtlar bir kısım kaynak
hataları içermektedir. Farklı kaynaklı
gürültüler (trafik, rüzgar gibi), aletin kendi
davranışı, titreşimin başlangıç hataları gibi…
Bu nedenle kayıtların düzeltilmesi ve
işlenmesi gerekir.
BAÜ Müh-Mim Fak. Geoteknik Deprem Mühendisliği Dersi, B. Yağcı Bölüm-2
3
Büyük depremler yeryüzünün farklı noktalarında, farklı karakteristiklere sahip yer hareketleri üretirler. Dolayısıyla yer
hareketinin dünya çapındaki yada bölgesel ve yerel ölçekteki değişimi sismoloji ve deprem mühendisliği açısından
önemlidir. Örneğin 1961 de kurulan dünya çapındaki sismograf ağı WWSSN (Worldwide Standart Seismograf Network) dir.
Şekilde görüldüğü gibi sismik olarak aktif bölgelerde bölgesel ağlar kurulmaktadır. Yerel ve yoğun ağlara örnek ise
Japonya, Taıwan (Smart-1) ve USA-El Centro verilebilir.
BAÜ Müh-Mim Fak. Geoteknik Deprem Mühendisliği Dersi, B. Yağcı Bölüm-2
4
Yer hareketi kayıt örneği _Gilroy No. 1 (ana kayada)
Yer hareketi kayıtları için
bazı kaynak siteler;
-USGS (US, Geological
Survey)
-NCEER at SUNY
-PEER (Pacific
Earthquake Engineering
Research)
-Washington Üniversitesi
web sitesi
-Güney Kaliforniya
Üniversitesi
web sitesi
BAÜ Müh-Mim Fak. Geoteknik Deprem Mühendisliği Dersi, B. Yağcı Bölüm-2
5
Yer hareketi parametreleri ; kuvvetli yer hareketinin önemli karakteristiklerini (amplitüd, frekans içeriği, ve süresi olmak
üzere) tanımlarlar. Bazıları tek bir özelliği tanımlarken bazıları ise birden fazla özelliğini yansıtabilmektedir.
Deprem yer hareketinin kompleks olması nedeniyle, tüm önemli yer hareketi karakteristiklerinin tek bir parametre ile tam
olarak tanımlanması mümkün olmamaktadır.
Amplitüd parametreleri;
Yer hareketleri en genel şekilde
zamana bağlı grafikler ile tanımlanır.
Amplitüd parametreleri ise şekilde de
görüldüğü gibi ivme, hız ve yer
değiştirme olabilir.
İvme-zaman grafikleri ölçüldüğünde
hız ve yer değiştirmenin zamana
bağlı grafikleri integrasyon ile
belirlenebilir. Şekilde de görüldüğü
gibi integrasyon frekans ortamında
düzleşme ve filtre etkisi gösterir.
Şekildeki doğu-batı bileşenli kayıtlar
incelendiğinde;
kayadaki Gilroy no.1 kaydında ivme
değerleri daha yüksek iken,
zemindeki Gilroy no.2 kaydı için hız
ve yer değiştirme değerleri daha
yüksektir.
BAÜ Müh-Mim Fak. Geoteknik Deprem Mühendisliği Dersi, B. Yağcı Bölüm-2
6
Maksimum ivme; Pik ivme; PHA-Peak
Horizontal Acceleration;
En çok kullanılan yer hareketi amplitüd
parametresi, maksimum yatay ivmedir. Bunun
sebebi de bu değerin atalet kuvvetleri olan
ilişkisidir. İvme değeri rijit yapıları etkileyen
en büyük dinamik kuvvettir. Pik ivme şekilde
de görüldüğü gibi deprem şiddeti ile korele
edilebilir.
Düşey ivmeler deprem mühendisliğinde daha az ilgi görürler çünkü yatay kuvvetlere göre tasarım çoğunlukla düşey
dinamik yüklere karşı da dayanımı sağlamaktadır ve pratikte “maksimum düşey ivme= 2/3 maksimum yatay ivme” olduğu
varsayılır.
Yüksek pik ivmeye sahip yer hareketleri, düşük pik ivmeli harekete göre genellikle daha yıkıcı bir etkiye sahiptirler, ancak
bu her zaman geçerli olmayabilir. Çok düşük periyotlardaki çok yüksek pik ivmeler, çoğu tipteki yapı için çok düşük bir
hasara neden olur. Örneğin, 0,5 g nin üzerinde pik ivme üretmiş olan pek çok deprem, çok yüksek frekanslarda
olduğundan ve depremin süresi çok uzun olmadığından yapılar üzerinde hiçbir önemli hasara neden olmamıştır.
Pik ivme çok önemli bir parametre olmasına karşılık, hareketin frekans içeriği ve süresi hakkında bir bilgi içermemektedir.
Dolayısıyla yer hareketinin karakterize edilmesi için bu parametrenin ek bilgilerle, parametrelerle desteklenmesi
gerekmektedir.
BAÜ Müh-Mim Fak. Geoteknik Deprem Mühendisliği Dersi, B. Yağcı Bölüm-2