No abstract

Türkiye’nin önemli fay zonlarından biri olan Doğu Anadolu Fay Zonu (DAFZ), içinde bulunduğumuz yüzyılda çok aktif görünmemesine rağmen tarihsel dönemlerde büyük depremler üretmiş bir fay zonudur. DAFZ’in yakın çevresinde büyük yerleşim birimlerinin bulunması dolayısıyla gelecekte meydana gelebilecek muhtemel bir depremin yerinin belirlenmesi hayati önem arz etmektedir. Fayların içinde bulundukları gerilme durumları ve komşu faylara olan etkisis Coulomb gerilme kriteri ile modellenebilmekte, gerilmenin arttığı bölgeler tespit edilerek, gelecekte oluşabilecek bir deprem lokasyon olarak değerlendirilebilmektedir. Bu çalışmada da Coulomb kriteri kullanılarak 1822 yılından günümüze kadar meydana gelmiş orta ve büyük ölçekli depremler modellenmiş ve incelenen depremlerin birbirleri ile olan ilişkileri araştırılmıştır. Ayrıca, lehva hareketlerine bağlı meydana gelen tektonik gerilme değişimleri analiz edilerek, bölgede deprem riski oluşturabilecek gerilmenin yüksek olduğu alanlar incelenmiştir. Elde edilen bulgulara göre; modellenen 18 depremden 12 tanesi oluşumları itibariyle birbiri ile ilişkilidir; bir önce oluşan deprem bir sonra oluşan depreme gerilme transferi yapmıştır ve bir anlamda birbirlerini tetiklemişlerdir. Bunların yanında, daha önceki yıllarda araştırmacılar tarafından gerilme artışı saptanan Elazığ-Bingöl arasındaki segmentin 2003 Bingöl ve 2010 Elazığ depremlerinden sonra kısmen deprem riski taşımadıgı tespit edilmiştir. Diğer taraftan Kahramanmaraş-Malatya arasında yer alan segmentte hem deprem tetiklemelerinden hem de tektonik hareketlerden kaynaklı bir gerilme artışı tespit edilerek, deprem riskinin yüksek olduğu alan olarak çalışmada belirlenmiştir.

Landslides are very complex geomorphological events caused by the movement of soil, rocks and organic materials in the direction of gravity. Numerical models refer to mathematical definitions for predicting these geomorphological behaviours and their interactions with the environment. In finite element method, very complex physical equations can be simulated simply by using numerical model approaches. In this study, the static and dynamic behaviours of the existing structures in an area that could create a landslide potential in Zonguldak province, Kozlu district were examined by finite elements method. In the analyses, the drilling data obtained from the study area were implemented in the model, while the existing buildings in the area were represented with loads varying between 50 kPa and 100 kPa in the basement. Accordingly, in the stability of slope, the maximum displacements in the creep zone of the landslide were obtained as 28.45 cm in the model analysis. In addition, the dynamic behaviour of the potential landslide region was investigated by using the acceleration record of Mw 7.2 Düzce earthquake, selected in accordance with the seismicity of the region in numerical model. During dynamic phase, the steady state has changed, and the earthquake-related collapse and displacement movements were obtained in the study area. Accordingly, the maximum vertical and horizontal displacements were obtained in the toe of the landslide around 40-50 cm. During the earthquake, it was observed that geomorphological deformations occurred in the ground due to the effect of the soft soil and average slope of 20°. In conclusion, it has been determined that disaster hazard reduction methods should be applied in the region in order to prevent loss of life and property in the settlement area in case of a possible earthquake.

In this study, dynamic behaviours of a structure group with shallow foundations have been investigated using 2D finite element methods. In the first stage, the structures were subjected to an earthquake in E-W direction (x-x); in the second stage, the structures were subjected to the same earthquake in N-S direction (y-y). Considering different number of floors in the structure group, the maximum displacement value in the N-S direction was 0.55 m, obtained at the top of the 5-storey building. In a building with a same floor number, when the foundation width in increased by two times, lower horizontal displacement values are obtained. When the conditions are compared in which the structure group is subjected to earthquake in both directions; the displacement values obtained in the N-S direction are reduced by 50% compared to the displacement values obtained in the E-W direction. The direction of an earthquake is one of an important parameters in structural design in the earthquake vulnerable regions. The study area is located within a fault zone of a E-W slip direction. Therefore, dynamic analysis shows that the buildings with E-W directions were less vulnerable than buildings with the same structural characteristics in N-S directions.

Zemin sıvılaşma kavramı; deprem gibi dinamik etki altındaki kohezyonsuz zeminin kayma mukavemetinin hızlı bir şekilde kaybolmasıdır. Bu kavramın mühendislik yapı tasarımındaki önemi, zeminde sıvılaşmaya bağlı oluşan yapısal hasarların ve meydana gelen can kayıplarının gözlendiği geçmiş depremlerden anlaşılmıştır. Zemin sıvılaşma potansiyeli analizini etkileyen temel parametreler; zeminin dane boyu açısından sıvılaşabilir özellikte olması, yeraltı suyu durumu ve derinliği, sıvılaşabilir tabakanın kalınlığı ve yüzeye olan mesafesi, zeminin ince dane oranı ve ortam zemininde sıvılaşma meydana getirebilecek deprem büyüklüğüdür. Literatürde tüm bu parametre etkilerinin göz önünde bulundurulduğu ampirik ve numerik metotlar ile yapılan birçok çalışma yer almaktadır. Bu çalışmada; 1999 Marmara Depremi'nde zemin koşullarına bağlı olarak zemin sıvılaşması gözlenen Adapazarı şehir merkezinin zemin sıvılaşma potansiyeli; yeraltı su seviyesi ve dane dağılımı içerisindeki yüzde kil değerleri kullanılarak klasik karşılaştırma yöntemleri ve belirsizliğin var olduğu durumlarda kullanılan Bulanık Mantık yaklaşımından yararlanılarak analiz edilmiştir. Bulanık mantık yaklaşımlarından Mamdani metodu kullanılarak yapılan analiz sonuçlarına göre zemin sıvılaşma potansiyeli; "düşük", "orta" ve "yüksek" olmak üzere üç kısımda değerlendirilmiştir. Önalp ve Arel'in çalışmasındaki Adapazarı Kriteri doğrultusunda bulanık mantık ile model üzerindeki belirsizlikler giderilmeye çalışılmış ve bu yaklaşımın analizlerde kullanılabilirliği değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar analitik çözümler ile karşılaştırıldığında yüksek oranda uyumlu sonuçlar vermiştir. Buna göre bulanık mantık yönteminin, depreme dayalı zemin parametreleri arasındaki ilişkiyi doğru ve hızlı tahmin etmesi ve analitik yöntemlerle uyumlu sonuçlar vermesi açısından sayısal yöntemlere göre daha pratik ve kullanışlı bir yöntem olduğu sonucuna varılmıştır.