Düşük plastisiteli kil zeminlerin dinamik özelliklerinin deneysel belirlenmesi ve zemin büyütme analizleri

Deprem yer hareketinin büyüklüğü ve karakteristikleri, yalnızca kaynak parametrelerine değil, aynı zamanda dalgaların geçtiği yerel zemin koşullarına da bağlıdır. Deprem dalgaları yüzeye doğru ilerlerken, tabaka kalınlığı, ana kayanın derinliği, zemin tipi ve zeminlerin dinamik özellikleri gibi birçok parametre bu hareketin genlik ve frekans içeriğinde değişikliklere neden olmaktadır. Bu durum, özellikle aktif deprem bölgelerindeki mühendislik yapılarının güvenli tasarımı açısından, sahaya özel zemin davranışlarının belirlenmesini zorunlu kılmaktadır. Bu çalışmada, Kuzey Anadolu Fay Zonu üzerinde yer alan Sakarya ili sınırlarında gerçekleştirilen sondajlardan temin edilen örselenmemiş numuneler üzerinde yapılan deney ve analizler ile düşük plastisiteli kil zeminlerin dinamik davranışları değerlendirilmiştir. Çalışmada, iki farklı sondaj noktasında yürütülen arazi çalışmaları sonucunda elde edilen örselenmemiş zemin numuneleri, laboratuvar ortamında rezonant kolon ve burulmalı kesme deney sistemleri ile test edilmiştir. Bu sayede, birim kayma deformasyonuna bağlı olarak değişen kayma modülü ve sönüm oranı eğrileri elde edilmiştir. Elde edilen veriler, zemine özel dinamik parametrelerin belirlenmesinde ve sayısal modelleme sürecinde girdi olarak kullanılmıştır. Sayısal analizlerde hem orijinal deprem kayıtları hem de 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) kapsamında tanımlanan iki farklı ölçeklendirme yöntemi ile elde edilen veriler kullanılmıştır. Analizlerde bir boyutlu eşdeğer doğrusal ve doğrusal olmayan yöntemler uygulanmıştır. Bu amaçla, 17 farklı deprem kaydı, TBDY 2018'de tanımlandığı şekilde iki ayrı yöntem kullanılarak ölçeklendirilmiş, DEEPSOIL programı ve OPENSEES yazılımı aracılığıyla zemin büyütme analizleri gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda elde edilen spektral parametrelerin TBDY 2018 tarafından önerilen spektrum zarfı ile uyumu analiz edilmiştir. Sonuç olarak, bu tez çalışması hem deneysel hem de sayısal analizlerin birlikte kullanıldığı bütüncül bir yaklaşım sunmakta; düşük plastisiteli kil zeminlerin deprem davranışlarının güvenilir şekilde belirlenmesine olanak tanımaktadır. Sahaya özel zemin analizleri sismik davranışın doğru bir şekilde değerlendirilmesi için daha fazla veri sağlayarak daha güvenli mühendislik tasarımlarına olanak tanımakta ve özellikle aktif fay zonları üzerindeki yerleşim alanlarında yapılacak mühendislik tasarımlarında dikkate alınması gereken temel parametreleri kapsamlı şekilde sunmaktadır.