Erzurum havzasının geoteknik özelliklerinin incelenmesi ve probabilistik sismik tehlike analizi
Investigation of geotechnical properties of Erzurum basin and probabilistic seismic hazard analysis
- Tez No: 1013073
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BABAK KARIMI, PROF. DR. İLKER KAZAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Deprem tehlikesi, Erzurum Havzası, Sismik tehlike, Yüzey dalgaları, Zemin özellikleri, Earthquake hazard, Erzurum Basin, Seismic hazard, Surface waves, Soil properties
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erzurum Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Erzurum havzası, Doğu Anadolu bölgesinin aktif tektonik rejimi içerisinde Palandöken, Dumlu, Nenehatun, Aşkale, Pasinler ve Horasan – Şenkaya Fay zonlarının etkisi altında karmaşık bir sismotektonik karaktere sahip olmasına karşın bölgedeki mevcut deprem tehlike değerlendirmeleri Vs30=760 m/s kabulüne dayalı olup, yerel zemin etkileri dolaylı olarak temsil edilmektedir. Bu çalışmanın amacı, Erzurum Havzası'nın sığ zemin yapısına ilişkin parametrelerin bütüncül olarak tespit edilmesi ve yerel zemin özelliklerinin dikkate alındığı olasılıksal sismik tehlike analizini gerçekleştirerek bölgeye özgü tasarım parametrelerini üretmektir. Havza genelinde gerçekleştirilen MASW (Çok Kanallı Yüzey Dalgaları Analizi) ve Mikrotremor (HVSR) ölçümleri ile sığ zemin özellikleri belirlenmiş, 296 noktada kayma dalgası hızı-derinlik profilleri elde edilerek, yüksek çözünürlüklü Vs30 dağılım haritası oluşturulmuştur. Olasılıklsal sismik tehlike analizleri, NGA-West 2 yer hareketi tahmin denklemlerine dayalı olarak mantık ağacı yaklaşımı kapsamında R-CRISIS yazılımı kullanılarak üç farklı senaryoda gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada, Erzurum il sınırları için Vs30=760 m/s kabulü altında homojen karelaj yöntemiyle oluşturulan 7.225 örneklem noktasında analizler gerçekleştirilmiş ve bölgesel ölçekli deprem tehlike haritaları elde edilmiştir. İkinci aşamada analizler, Erzurum Havzası ölçeğinde özelleştirilerek yine Vs30=760 m/s kabulü altında 625 örneklem noktasında tekrarlanarak mekânsal tutarlılık değerlendirilmiştir. Son aşamada Erzurum Havzası sınırlarında ölçülen ilk 30 metreye ait kayma dalgası hızı değerleri dikkate alınarak olasılıksal sismik tehlike analizi hesaplanmış ve yerel zemin etkileri doğrudan modele entegre edilmiştir. DD-1, DD2, DD-3 ve DD-4 deprem yer hareketi düzeylerine karşılık gelen PGA, Ss, S1 ve PGV değerleri hesaplanarak her bir parametre için mekânsal dağılım haritaları üretilmiştir. Ayrıca belirlenen analiz noktalarında yatay elastik tasarım ivme spektrumları oluşturularak periyoda bağlı spektral davranış karakteristikleri ayrıntılı olarak incelenmiştir. Elde edilen bulgular özellikle Vs30 ≤ 300 m/s olan alüvyal birimlerde yer hareketi parametrelerinde belirgin artışlar olduğunu ve kalın alüvyon dolguların mühendislik tasarımında kritik rol oynadığını göstermiştir. Havza içi yerleşimlerde Vs30=760 m/s kabulüne dayalı hazırlanan tehlike haritalarının yeterli temsili sağlamadığı ortaya konulmuştur. Bu tez çalışması, Erzurum Havzası özelinde ölçüme dayalı kayma dalgası hızı haritaları ile olasılıksal sismik tehlike analizini entegre eden kapsamlı bir model ortaya koymaktadır. Özellikle araziden ölçülmüş Vs30 dikkate alınarak hesaplanan olasılıksal sismik tehlike analizi havza içerisindeki zemin büyütmelerini ve spektral taleplerdeki mekânsal değişimi doğrudan yansıtan temel bileşen olmuştur. Üretilen PGA, Ss, S1, PGV haritaları ve tasarım spektrumları ile performansa dayalı deprem tasarımı, kentsel risk azaltımı, imar planları ve bölgesel deprem tehlike değerlendirmeleri çalışmalarında doğrudan uygulanabilir nitelikte olacaktır.
Özet (Çeviri)
The Erzurum basin, located within the active tectonic regime of the Eastern Anatolia region, possesses a complex seismotectonic character under the influence of the Palandöken, Dumlu, Nenehatun, Aşkale, Pasinler, and Horasan-Şenkaya fault zones. However, current seismic hazard assessments in the region are based on a Vs30=760 m/s assumption, indirectly representing local soil effects. The aim of this study is to comprehensively determine the parameters related to the shallow soil structure of the Erzurum Basin and to generate region-specific design parameters by performing a probabilistic seismic hazard analysis considering local soil properties. Shallow soil properties were determined through MASW (Multi-Channel Surface Wave Analysis) and Microtremor (HVSR) measurements conducted throughout the basin. Shear wave velocity-depth profiles were obtained at 296 points, and a high-resolution Vs30 distribution map was created. Probabilistic seismic hazard analyses were performed in three different scenarios using R-CRISIS software within the logic tree approach based on the NGA-West 2 ground motion prediction equations. In the first stage, analyses were carried out at 7,225 sample points created using the homogeneous grid method under the assumption of Vs30=760 m/s within the Erzurum provincial boundaries, and regional-scale earthquake hazard maps were obtained. In the second stage, the analyses were customized to the scale of the Erzurum Basin and repeated at 625 sample points under the assumption of Vs30=760 m/s to evaluate spatial consistency. In the final stage, probabilistic seismic hazard analysis was calculated by considering the shear wave velocity values for the first 30 meters measured within the boundaries of the Erzurum Basin, and local ground effects were directly integrated into the model. PGA, Ss, S1, and PGV values corresponding to earthquake ground motion levels DD-1, DD-2, DD-3, and DD-4 were calculated, and spatial distribution maps were produced for each parameter. Furthermore, horizontal elastic design acceleration spectra were generated at the determined analysis points, and period-dependent spectral behavior characteristics were examined in detail. The findings showed that there are significant increases in ground motion parameters, especially in alluvial units with Vs30 ≤ 300 m/s, and that thick alluvial fills play a critical role in engineering design. It was revealed that hazard maps prepared based on the assumption of Vs30=760 m/s in basin settlements do not provide sufficient representation. This thesis presents a comprehensive model integrating measurement-based shear wave velocity maps with probabilistic seismic hazard analysis specifically for the Erzurum Basin. In particular, the probabilistic seismic hazard analysis calculated considering field-measured Vs30 has become the fundamental component directly reflecting ground amplifications and spatial changes in spectral demands within the basin. The generated PGA, Ss, S1, PGV maps and design spectra will be directly applicable in performance-based earthquake design, urban risk reduction, zoning plans, and regional earthquake hazard assessment studies.
Benzer Tezler
- Ayvalı (Olur, Erzurum) baraj yerindeki andezitlerin jeoteknik özelliklerinin araştırılması
Investigation of geotechnical properties of andesitic rock masses at Ayvali dam site (Olur, Erzurum)
MUSTAFA KANIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAKAN ERSOY
- Oltu narman (Erzurum) havzasının jeopark potansiyeli
Geopark potential of Oltu narman (Erzurum) basin
DİRENÇ AZAZ
Doktora
Türkçe
2021
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YILDIRIM GÜNGÖR
- Yukarı Karasu Havzasının Aziziye-Aşkale arasındakalan bölümünün heyelan duyarlılık analizi
Landslide susceptibility analysis of Upper Karasu watershed located between Aziziye-Aşkale part
ERDEM AYDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriGümüşhane ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAT DAĞ
- Oltu-Aşkale(Erzurum)kömürlerinin petrografik incelenmesi ve balkaya (Oltu)bölümünün ön maden işletme etüdü.
Başlık çevirisi yok
A.ERHAN TERCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Maden Mühendisliği ve MadencilikHacettepe ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı