Temmuz 2007 - Sayı: 135 (5007 KB) - İzmir - TMMOB İnşaat ...

İncelemeler
frekanslı yer hareketini rijit zemine göre daha fazla
büyüttüğünü göstermektedir (Şekil 3). Aynı
zamanda rijit zeminin ise ana kayadaki yüksek
frekanslı yer hareketi bileşenini daha fazla
büyütmesi söz konusu olmaktadır [8].
Şekil 1 Ana kaya-yumuşak zemin maksimum
ivme ilişkisi, Idriss [6, 7]
zemin koşullarının yüzeydeki yer hareketini
etkileyebileceğini göstermektedir. Birçok arazi
için, yüzeye yakın zeminlerin yoğunluğu ve kayma
dalgası hızı derinlerdeki zeminlere oranla daha
küçüktür. Eğer yayılma ve malzeme sönümü
etkileri ihmal edilirse, elastik dalga enerjisinin
korunumu teorisi, derinden yüzeye akan enerjinin
sabit kalmasını gerektirmektedir (enerji akışı,
ρvsu2).
Bu durumda yüzeye yaklaşan dalganın
yoğunluğu ve kayma dalgası hızı azaldığı için
partikül hızı (u) artacaktır. Ayrıca, yerel zeminin
karakteristikleri, spesifik impedans sabit
olduğunda zemin büyütmesinin oluşacağı aralığı
da etkileyebilir. Geometrileri benzer ancak biri
diğerinden daha rijit iki zeminin (Şekil 2) doğrusal
olarak elastik ve ana kayanın ise rijit
varsayılmasıyla yürütülen davranış analizlerinin
sonuçları; yumuşak zeminin ana kayadaki düşük
4. Yerel zemin şartlarının etkisi için geçmiş
depremlerdeki gözlemler
Geçmiş depremlerdeki aletsel ölçümler, zemin
tabakalarının yer hareketini gerek zaman gerekse
frekans tanım alanında etkilediklerini
göstermektedir. Deprem dalgaları üzerinde yerel
zemin koşullarının etkisine ait en klasik
örneklerden biri olan 1967 Karakas depreminde,
zemin tabakaları ile yapının aynı periyotta hareket
etmesi sonucu rezonans durumu gözlenmiştir.
Karakas bölgesindeki zeminin rijitliği relatif olarak
üniform olduğundan, zeminin periyoduna yakın
doğal periyoda sahip binalardaki yapısal hasarın
büyük bir miktarına, zemin derinliğindeki
değişimin sebep olduğu belirtilmektedir [9].
Bir diğer klasik örnekte, zemin tabakaları ile
yapının periyotları aynı zamanda yer hareketinin
periyodu ile çakışmıştır. 1985 Meksika depreminde
odaktan 400 km uzakta 50 m kalınlığında yumuşak
zemin tabakaları (Vs=l00m/sn), sert zemin
koşullarına göre dalga genliklerini 5 kat daha fazla
büyüterek, üzerindeki yüksek yapıları (10–20 katlı)
ağır hasara uğratmıştır [10]. Bu yumuşak kil
tabakalarında, 2 saniye periyodundaki spektral
ivmelerin kayadakine oranla 15-20 kat daha büyük
olduğu gözlenmiştir. Killerin daha kalın olduğu
vadinin diğer bölgesinde de, 3-4 saniye arasında
değişen periyotlardaki spektral ivmelerin 15 kat
büyütüldüğü ancak bu yüksek periyotlardaki ana
kaya ivmelerinin düşük olması nedeniyle
hasarların çok yüksek olmadığı belirtilmiştir [11].
1989 Loma Prieta depreminde ise yumuşak kil
zeminlerin bulunduğu bazı bölgelerdeki yer
hareketi kayıtlarından, yüksek periyotlara ait
spektral değerlerdeki büyütmelerin 3 ile 6 kat
arasında olduğu görülmektedir [12].
Diğer taraftan 1933 Long Beach (Kaliforniya),
1971 San Fernando ve 1994 Northridge depremi
hasar dağılımlarını aynı metodoloji ile inceleyen
çalışmalara [13-15] ait gözlemler, “binalardaki
hasara çoğunlukla yüzeye yakın yumuşak zemin
şartlarının neden olduğu” şeklindeki popüler ve
basit yorumun yanlışlığını göstermektedir.
İMO İzmir Şubesi Bülteni - Temmuz 2007 - Sayı: 135
23