Stochastic modelling of earthquake occumences and estimation of seismic hazard: A Random field approach
Deprem oluşumlarının stokastik modellemesi ve sismik tehlikenin tahmini: çok boyutlu rassal fonksiyon yaklaşımı
- Tez No: 47312
- Danışmanlar: PROF.DR. M. SEMİH YÜCEMEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İstatistik, Statistics
- Anahtar Kelimeler: Rassal fonksiyon, çok boyutlu rassal fonksiyon, stokastik süreç, mekan-zaman süreci, sismik tehlike, düzey aşımı, deprem, Markov süreci, Poisson süreci, yenilenme süreçleri, uç değer, Kuzey Anadolu fayı. vı, Rastgele fonksiyon, Random function, random field, random process, stochastic process, space-time process, seismic hazard, level crossing, earthquake, Markov process, Poisson process, renewal processes, extreme value, North Anatolian fault. IV
- Yıl: 1995
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZ DEPREM OLUŞUMLARININ STOKASTTK MODELLEMESI VE SİSMİK TEHLİKENİN TAHMİNİ: ÇOK BOYUTLU RASSAL FONKSİYON YAKLAŞIMI Akkaya (Dener), Ayşen Doktora, İstatistik Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. M. Semih Yücemen Eylül 1995, 156 sayfa Çevresel, fiziksel, biyolojik, mühendislik, sosyal ve ekonomik sistemler zaman ve mekan içinde rassal dalgalanmalar gösterirler. Rassal fonksiyonlar kuramı ve kavramları, karmaşık yapısal dalgalanmalar ve bilgi yokluğundan kaynaklanan birçok belirsizliği içeren doğal olayların yeterli bir şekilde tasviri için gerekli ortamı oluşturmaktadır. Bu çalışmada Türkiye için en tahripkar doğa olayı olması nedeni ile depremlerin modellenmesi ve tahmini ile ilgilenilmiştir. Rassal fonksiyonlar kuramının çalışmayla ilgili temel kavramları sunulmuş ve sismik tehlike tahmininde en yaygın kullanımı olan stokastik modeller, yenilenme, Poisson, Markov ve uç değer için kritik bir değerlendirme yapılmıştır.Bu araştırmada doğrusal olarak uzayan sismik kaynakların yarattığı deprem tehlikesinin tahmini için çok boyutlu rassal fonksiyon modelleri geliştirilmiştir. Kırık düzlemi üzerinde biriken gerilme enerjisi, m magnitüdünün karşılığı olan enerji düzeyini aştığında, magnitüdü en az m olan bir depremin meydana geleceği varsayılmıştır. Çok boyutlu rassal enerji fonksiyonunun mekan ve zaman içindeki korelasyon yapısı açık olarak göz önünde tutulmuştur. Gauss ve lognormal çok boyutlu rassal fonksiyonları için formüller çıkartılmıştır. Sismik tehlike tahmin modeli, homojen rassal fonksiyonlar kapsamındaki düzey aşımı kuramının asimtotik sonuçlarına dayandırılmıştır. Çok boyutlu rassal fonksiyonun korelasyon yapısını zaman ve mekan boyutlarına ayırarak ve korelasyon ölçüsü olarak da dalgalanma ölçeğini kullanarak önemli çözümsel kolaylıklar sağlanmıştır. Dalgalanma ölçeğinin zaman ve mekan boyutlarında tahmini için değişik istatistiksel yöntemler tanımlanmıştır. Kuzey Anadolu fay hattının (KAFH) 30.3 İT) ve 41.08T) boylamları arasındaki bölgede 1904-1992 yılları içinde kaydedilen depremler, sismik veri tabanım oluşturmak üzere derlenmiştir. Bu veri tabanı çalışmada geliştirilen çok boyutlu rassal foksiyon modeUerinin ve tahmin yöntemlerinin uygulanmasını göstermek için kuUanılmıştır. KAFH'ı için, en yaygm kullanılan stokastik modellerden hesaplanan sismik tehlike tahminleri, çok boyutlu rassal fonksiyon modellerinden elde edilen sonuçlarla karşılaştınlmıştır. Sismik veri tabam ve sayısal hesaplamaların gerçekleştirilmesi için hazırlanan bilgisayar yazılımlarının dökümleri tezin sonunda sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT STOCHASTIC MODELING OF EARTHQUAKE OCCURRENCES AND ESTIMATION OF SEISMIC HAZARD: A RANDOM FffiLD APPROACH Akkaya (Dener), Ayşen Ph.D., Department of Statistics Supervisor: Prof. Dr. M. Semih Yücemen September 1995, 156 pages Environmental, physical, biological, engineering, social and economic systems exhibit random fluctuations in time and space. The theory and concepts of random functions provide the necessary means for adequately representing natural phenomena having a high degree of uncertainties due to complex inherent fluctuations and lack of information. In this study the interest is restricted to the modeling and prediction of earthquakes, since earthquakes are the most destructive natural events in Turkey. The fundamental concepts of the random function theory that are relevant to the study are presented and a critical review of the most widely used stochastic models of seismic hazard prediction, namely: renewal, Poisson, Markov and extreme value, are given. IllIn this research work, original random field models are developed to estimate the seismic hazard associated with linearly extending seismic sources. An earthquake having at least a magnitude of m is assumed to occur whenever the total strain energy accumulated over the potential rupture plane exceeds the level corresponding to this magnitude. The spatial and temporal correlation characteristics of the energy random field are taken into consideration explicitly. Both the Gaussian and lognormal random field formulations are derived. The seismic hazard prediction model is based on the asymptotic results of the level crossing theory of homogenous random functions. Significant analytical simplicity is achieved by using a separable correlation model for the space and time components of the random field and by introducing the scale of fluctuation as a measure of correlation. Different statistical procedures are described for the estimation of the scale of fluctuation in the space and time domains. Earthquakes that have recorded during the period of 1904-1992 along the portion of the North Anatolian fault lying between longitudes 30.3 1°E and 41.08°E are complied to form the data base. This data base is then used to show the implementation of the random field models and the estimation procedures developed in the study. The seismic hazard predictions obtained for the North Anatolian fault from the most commonly used stochastic models are compared with those computed from the random field models, by utilizing the same data base. The seismic data base and the listing of computer programs coded for carrying out the numerical computations are included.
Benzer Tezler
- Uquefaction analysis: Stochastic parameter modelling
Sıvılaşma analizi: Stokastik parametre modellemesi
HAYDAR KÜRŞAT TÜRKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERİN URAL
- A Stochastic model for the assesment of earthquake insurance premiuns
Deprem sigorta primlerinin saptanması için bir stokastik model
BEHİÇ SERHAT BULAK
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. SEMİH YÜCEMEN
- Düşey kontrol ağlarında deformasyon analizi
Deformation analysis in vertical control networks
MURAT ŞEKER
- Akarsularda akımların stokastik özellikleri ve akım serilerinin istatistiksel modellemesi
Stochastic characteristic of flows in river and statistical modelling of flow series
MEHMET YAŞAR SEPETÇİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
İnşaat MühendisliğiHarran Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MAHMUT SERT