SİSMİK TEHLİKE ANALİZLERİ

 

Sismik tehlike, zemin özellikleri ve deprem büyüklüğüne ait parametrelerin inşaat sahasındaki değerinin, tahmin edilen zaman içerisindeki belirli bir düzeyi aşma olasılığı olarak tanımlanmaktadır. Bu analizde amaç, eskiden olan depremlere ait katalog verileri, jeolojik özellikleri, sismolojik, istatistiksel ve diğer faktörler ile belirli bir sistem içerisinde, proje sahasında öngörülen olasılık değerlerini ve projeye esas olacak uygun deprem parametrelerini en yakın şekilde belirleyebilmektir. Bu amaçla olasılıksal (probabilistik) ve belirleyici (deterministik) yöntemlerle hesaplanarak, proje kapsamında inşa edilecek tüm ünitelerin tasarımı sırasında esas alınacak deprem parametrelerinin seçimine olanak sağlanır.

 

Deterministik Sismik Tehlike Analizi

 

Belirli bir sismik senaryo geliştirilmekte ve yer hareketi tehlikesinin değerlendirilmesi buna göre yapılmaktadır. Senaryo depremde, belirli bir lokasyonda ve belirli bir büyüklükte depremin oluşma ön şartı vardır. Tipik olarak dört işlem olarak tanımlanabilirler (Reiter, 1990):

  1. Proje sahasında önemli yer hareketi oluşturabilecek tüm deprem kaynaklarının tespit edilmesi ve özelliklerinin ortaya konulması, her kaynağın geometrisinin ve deprem potansiyelinin tanımlanması bu özelliklere dâhildir.

 

  1. Her kaynak için kaynak-saha uzaklık parametresinin seçimi. Çoğu DSTA’lerinde kaynak ile proje sahası arasındaki en kısa mesafe seçilir. Daha sonraki adım(lar)da kullanılan azalım ilişkilerindeki mesafe ölçütlerine bağlı olarak episantr uzaklığını veya hiposantr derinliği kullanılabilir.

 

  1. Proje sahasında genellikle belirli bir yer hareketi parametresi ile ifade edilen belirleyici depremin (yani, en kuvvetli sarsıntıyı üretecek depremin) seçimi, birinci adımda tespit edilen ve ikinci adımdaki mesafede oluşacağı varsayılan depremlerin oluşturacağı sarsıntı düzeyleri karşılaştırılarak yapılır. Belirleyici deprem (genellikle moment magnitüd şeklinde ifade edilen) boyutu ve proje alanına uzaklığı ile tanımlanır.

 

  1. Proje alanındaki tehlike, genellikle belirleyici depremin sahada oluşturacağı yer hareketi cinsinden tanımlanır. Tehlike özellikleri, azalım ilişkilerinden elde edilen bir veya daha fazla yer hareketi parametresi ile tanımlanmaktadır. Bir sismik tehlikeyi karakterize etmede en çok kullanılan parametreler pik ivme, pik hız ve tepki spektrum ordinatlarıdır.

 

Problastik Sismik Tehlike Analizi (PSTA)

 

Yaklaşık son 20 yıldır kullanılan; deprem boyutu, yeri, tekrarlanma aralığı, büyüklüğü ile yerel özelliklerde meydana gelen değişimlerde karşılaşılan belirsizliklerde sismik değerlendirmeyi amaçlayan Probabilistik Sismik Tehlike Analizi (PSTA) ile bu belirsizlikler tespit edilebilmekte, nicel olarak değerlendirilebilmekte ve sismik tehlikeyi daha sağlıklı olarak ortaya koymada akılcı bir şekilde birleştirebilmektedir (Kramer, 1996). Bu analizin kavram ve mekaniğinin anlaşılması için olasılık teorisinin temel kavramlarının bilinmesi gerekmektedir.

 

PSTA, her basamağı DSTA’daki adımlar ile bir ölçüde benzerlik arz eden dört aşamalı bir işlem olarak tanımlanabilmektedir (Reiter, 1990).

 

  1. Deprem kaynaklarının tespit edilmesi ve özelliklerinin belirlenmesi olan birinci adım, kaynak içindeki potansiyel yırtılma yerlerinin olasılık dağılımının karakterize edilmesi şartı hariç, DSTA’nın birinci adım ile özdeştir. Çoğu zaman her kaynak zonuna üniform olasılık dağılımı uygulanır. Bunun anlamı, kaynak alanında deprem oluşma olasılığı her yerde aynıdır. Bu dağılımlar daha sonra kaynak-saha mesafesinin olasılık dağılımını elde etmek üzere kaynak geometrisi ile birleştirilmektedir. DSTA ise, her kaynağın proje alanına en yakın noktasında deprem oluşma olasılığını 1 kabul etmekte; diğer tüm noktalarda sıfır saymaktadır.

 

  1. Bir sonraki adımda, depremsellik veya deprem tekrarlanmasının zamansal dağılımı ortaya konmaktadır. Belirli bir deprem büyüklüğünün aşılacağı ortalama oranı tanımlayan tekrarlanma ilişkisi, her kaynak zonunun değerlendirilmesinde kullanılır.

 

  1. Kaynak alanının herhangi bir noktasında oluşabilecek herhangi bir büyüklükteki depremin proje alanında üreteceği yer hareketi, azalım ilişkileri kullanılarak belirlenmelidir. PSTA’da azalım ilişkisine özgü belirsizlikler de hesaba katılır.

 

  1. Son olarak, deprem lokasyonu, deprem büyüklüğü ve yer hareketinin kestirilmesi ile ilgili belirsizlikler birleştirerek, belirli bir zaman aralığında yer hareketi parametresinin aşılma ihtimali elde edilir.