Probabilistic Seismic Hazard Assessment of City Center of Kayseri

Year 2020, Volume: 36 Issue: 2, 286 - 298, 17.08.2020

Hüseyin Çilsalar , Uğur Temiz

Abstract

Seismic hazard in city center of Kayseri is evaluated with probabilistic approach in this study. Earthquakes happened between 1900 and 2018 around the city are considered for the evaluation, and magnitude-recurrence relation of these events is obtained. Using a ground motion prediction equation, peak ground acceleration, spectral accelerations at period of 0.2 and 1 sec with different return periods are calculated and corresponding seismic hazard curves are demonstrated. Uniform hazard spectra are constructed and compared with those spectra obtained from Turkish seismic design code. Also, seismic hazard is deaggregated to distinguish how different magnitude and distances contribute expected hazard in the city center. Seismic hazard curves obtained in this study can be used to construct earthquake spectra for different return period earthquake events, and for the selection of ground motions to be used in dynamic analysis of structures.

Keywords

Probabilistic seismic hazard, Seismic hazard curve, Seismic hazard deaggregation, Kayseri

Kayseri İli Şehir Merkezinin Olasılıksal Sismik Tehlike Değerlendirmesi

Abstract

Bu çalışmada Kayseri ili şehir merkezindeki sismik tehlike olasılıksal yaklaşım ile değerlendirilmiştir. 1900 ve 2018 arası şehir çevresinde meydana gelen depremler değerlendirme için dikkate alınmış ve bu depremlerin magnitüd-frekans ilişkisi elde edilmiştir. Yer hareketi tahmin denklemi kullanarak farklı tekerrür periyotlarına sahip maksimum yer ivmesi ve 0.2 ve 1 saniyeye karşılık gelen spektral ivmeler hesaplanmış ve bunlara ait sismik tehlike eğrileri gösterilmiştir. Üniform tehlike spektrumları elde edilmiş ve Türkiye deprem yönetmeliğinden elde edilen spektrumlarla karşılaştırılmıştır. Ayrıca, sismik tehlike, farklı magnitüd ve mesafelerin beklenen tehlikeye nasıl katkı yaptığını belirlemek için ayrıştırılmıştır. Bu çalışmada elde edilen sismik tehlike eğrileri, farklı tekerrür periyotlu depremler için spektrumların oluşturulmasında ve yapıların dinamik analizinde kullanılacak yer hareketlerinin seçiminde kullanılabilir.

Keywords

Olasılıksal sismik tehlike, Sismik tehlike eğrileri, Sismik tehlike ayrıştırılması, Kayseri

References

• [1] Cornell, C. A. 1968. Engineering Seismic Risk Analysis. Bulletin of the Seismological Society of America, 58(5), 1583–1606.
• [2] McGuire, R. K. 2007. Probabilistic seismic hazard analysis: Early history. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 37(3), 329 – 338.
• [3] Kartal, R. F., Kilic, T., Kadiroglu, F.T. 2014. Olasılık ve İstatistik Yöntemler ile Mersin İlinin Sismik Tehlikesinin Tahmini. 1. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı, 11-14 Ekim 2011 – ODTÜ – ANKARA.
• [4] Kartal, R. Ozyazicioglu, M., Kilic, T. 2015. Konaklı Kayak Merkezi (Erzurum) için Olasılıksal Sismik Tehlike Analizi. 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı, 14-16 Ekim 2015 – DEÜ-İZMİR.
• [5] Kutanis, M., Ulutas, H., Isik, E. 2018. PSHA of Van province for performance assessment using spectrally matched strong ground motion records. Journal of Earth System Science, 127:99.
• [6] Erdik, M., Demircioğlu, K., Şeşetyan, K., Durukal, E., Siyahi, B. 2004 .Earthquake hazard in Marmara region, Turkey. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 1(24), 605-631.
• [7] Kalkan, E., Gülkan, P., Yılmaz, N., Çelebi, M. 2009. Reassessment of probabilistic seismic hazard in the Marmara Region. Bulletin of Seismological Soceity of America, (4)99, 2127-2146.
• [8] Harman, E. 2015. Sakarya ili için olasılığa dayalı sismik tehlike analizi. SAÜ Fen Bilimleri Dergisi, 20(1), 23-31.
• [9] Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı Deprem Dairesi Başkanlığı (AFAD). AFAD deprem kataloğu, https://deprem.afad.gov.tr/depremkatalogu. (Last accessed: 23.11.2019)
• [10] Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2019. Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı (AFAD), https://www.afad.gov.tr/kurumlar/afad.gov.tr/2309/files/TBDY_2018.pdf. (Last accessed: 23.11.2019)
• [11] Bazzuro, P., Cornell, C. A. 1999. Disaggregation of Seismic Hazard, Bulletin of Seismological Society of America. (89)2, 501-520.
• [12] Koçyiğit, A, Beyhan, A., 1998. A new intracontinental transcurrent structure: the Central Anatolian Fault Zone, Turkey, Tectonophysics. 284(3-4),317-336.
• [13] Koçyiğit, A, Erol, O., 2001. A tectonic escape structure: Erciyes pull-apart basin, Kayseri, central Anatolia, Turkey. Geodinamica Acta, 14(1-3), 133-145.
• [14] Soysal, H., Sipahioğlu,S., Kolçak, D.,Altınok, Y.,1981. Türkiye ve çevresinin tarihsel deprem kataloğu (M.Ö. 2100 - M.S. 1900). TÜBİTAK yayınları, 563. Cilt, 86.
• [15] Deniz, A. & Yucemen, M.S. 2010. Magnitude conversion problem problem for Turkish earthquake data. Natural Hazards, 55(2), 33-352.
• [16] Gutenberg, B., Richter, C. F. 1944. Frequency of earthquakes in California. Bulletin of the Seismological Society of America, 34(4), 185–188.
• [17] Cagnan, Z., Akkar, S. A. 2010. Local Ground-Motion Predictive Model for Turkey, and Its Comparison with Other Regional and Global Ground-Motion Models, Bulletin of Seismological Society of America, 100(6), 2978-2995.
• [18] Gülerce, Z., Kargoığlu, B., Abrahamson, N. A. 2016 Turkey-Adjusted NGA-W1 Horizontal Ground Motion Prediction Models. Earthquake Spectra, 32(1), 75-100.
• [19] Kalkan, E., Gülkan, P. 2004 Site-Dependent Spectra Derived from Ground Motion Records in Turkey. Earthquake Spectra, 20(4), 1111-1138.
• [20] Kale, Ö., Akkar, S., Ansari, A., Hamzehloo, H. 2015. A Ground‐Motion Predictive Model for Iran and Turkey for Horizontal PGA, PGV, and 5% Damped Response Spectrum: Investigation of Possible Regional Effects, Bulletin of the Seismological Society of America. 105(2A), 963-980.
• [21] Kalkan, E., Gülkan, P. 2004 Empirical Attenuation Equations for Vertical Ground Motion in Turkey. Earthquake Spectra, 20(3), 853-882.
• [22] Alipour, N. A., Sandıkkaya, M. A., Gülerce, Z. 2019. Ground Motion Characterization for Vertical Ground Motions in Turkey—Part 1: V/H Ratio Ground Motion Models. Pure and Applied Geophysics, 1-22. https://doi.org/10.1007/s00024-019-02324-y.
• [23] Gülerce, Z., Alipour, N. A., Sandıkkaya, M. N. 2019. Ground Motion Characterization for Vertical Ground Motions in Turkey—Part 2: Vertical Ground Motion Models and the Final Logic Tree. Pure and Applied Geophysics, 1-19. https://doi.org/10.1007/s00024-019-02353-7.
• [24] Baker, J. W. 2015. Introduction to Probabilistic Seismic Hazard Analysis. White Paper Version 2.1, 77 pp.