T.C. SAKARYA ÜN İVERS İTES İ FEN B İLİMLER İ ENST İTÜSÜ BİTL İS ŞEHR İ DEPREM PERFORMANS ANAL İZİ DOKTORA TEZ İ İnşaat Yük. Müh. Ercan I ŞIK Enstitü Anabilim Dalı: İNŞAAT MÜHEND İSL İĞİ Enstitü Bilim Dalı : YAPI Tez Danı şmanı : Yrd.Doç.Dr. Mustafa KUTAN İS EYLÜL-2010 TE ŞEKKÜR Doktora tez çalı şmam süresince de ğerli bilgi ve yardımlarını hiçbir şekilde esirgemeyen, çalı şmalarımın her a şamasında de ğerlendirmeler yaparak yön veren, özellikle ya şadı ğım şehir olan Bitlis İli ilgili bir alanda çalı şmamı sa ğlayan Sn. Yrd. Doç. Dr. Mustafa KUTAN İS’e minnet ve şükranlarımı sunarım. Çalı şmalarım esnasında yönlendirmeleri ile bana destek olan Sn. Prof. Dr. Gündüz HORASAN’ a ve Yrd. Doç.Dr. Zeki ÖZCAN’ a te şekkür ederim. Çalı şmalarımın her aşamasında de ğerli katkılarını benden esirgemeyen Dr. İhsan Engin BAL’a te şekkürlerimi sunarım. Ayrıca Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü’nde görevli tüm personele şükranlarımı sunarım. Çalı şmamı destekleyen Sakarya Üniversitesi BAPK’a da ( Proje No: 2009-50-02-017 Proje adı: “Bitlis Şehri Deprem Performans Analizi”) te şekkürlerimi sunarım. Hayatım boyunca en iyi seviyeye gelmem için maddi ve manevi deste ğini hiçbir zaman esirgemeyen ve doktora tez çalı şmalarım esnasında kaybetti ğim babama minnet ve şükranlarımı sunarım. Ayrıca bu çalı şmalarım sırasında anlayı şlarından dolayı e şim ve çocuklarıma da te şekkür ederim. ii İÇİNDEK İLER TE ŞEKKÜR....................................................................................................... ii İÇİNDEK İLER ................................................................................................ iii SİMGELER VE KISALTMALAR L İSTES İ.................................................... vii ŞEK İLLER L İSTES İ ....................................................................................... ix TABLOLAR L İSTES İ....................................................................................... xiv ÖZET................................................................................................................. xix SUMMARY...................................................................................................... xx BÖLÜM 1. GİRİŞ ................................................................................................................. 1 1.1. Sismik Tehlike Analizi..................................................................... 2 1.2. Yapısal Analiz………....................................................................... 3 1.3. Kayıp Tahmini………...................................................................... 4 1.4. Konu ile İlgili Yapılmı ş Çalı şmalar…….......................................... 4 1.5. Çalı şmanın Amacı ve Kapsamı…...…….......................................... 9 BÖLÜM 2. 2.1. Bitlis İlinin Genel Özellikleri............................................................ 10 2.2. Bitlis İli Zemin Özellikleri……........................................................ 13 2.2.1. Genel jeoloji............................................................................ 13 2.2.1.1. Bitlis masifi……………............................................ 16 2.2.1.2. Ahlat – Adilcevaz karı şığı……………..................... 17 2.2.1.3. Ahlat konglomerası (Ahlat Formasyonu)…………... 18 2.2.1.4. Adilcevaz kireçta şı………......................................... 18 2.2.1.5. Nemrut volkanikleri……………............................... 19 2.2.1.6. Alüvyonlar…………….............................................. 19 iii 2.2.2. Yerel jeoloji............................................................................ 20 2.2.3. Jeoteknik De ğerlendirme........................................................ 20 2.3. Do ğu Anadolu Bölgesinin Depremselli ği......................................... 23 2.3.1. Kuzey Anadolu Fayı............................................................... 26 2.3.2. Do ğu Anadolu Fayı................................................................. 26 2.3.3. Do ğu Anadolu Sıkı şma Bölgesi ............................................. 27 2.3.4. Bitlis Bindirme Ku şağı (Bitlis Kenet Ku şağı)........................ 28 2.4. Bitlis İli Depremselli ği...................................................................... 30 2.5. Bitlis İli Civarı Faylar ve Özellikleri................................................ 35 2.5.1. Kavakba şı Fayı....................................................................... 38 2.5.2. Nemrut Açılma Çatla ğı........................................................... 38 2.5.3. Tatvan Fayı ............................................................................ 39 2.5.4. Van Gölü Güney Sınır Fayı ( SBF)........................................ 40 2.5.5. Van Gölü Kuzey Sınır Fayı (NBF)......................................... 40 2.5.6. Süphan Fayı…………............................................................ 40 2.5.7. Ahlat Segmenti ...................................................................... 40 2.5.8. Kuzey Do ğu Bitlis Bindirme Fayı.......................................... 41 2.5.9. Güney Do ğu Bitlis Bindirme Fayı.......................................... 41 2.5.10. Çaldıran Fayı…………......................................................... 41 2.5.11. Malazgirt Fayı ...................................................................... 41 2.5.12. Tutak Fayı………………………......................................... 43 2.5.13. Hınıs Fayı……………………….......................................... 43 2.5.14. Ba şkale Fay Ku şağı………….............................................. 43 2.5.15. Balıklıgöl Fayı ..................................................................... 44 2.5.16. Do ğubeyazıt Fayı.................................................................. 44 2.5.17. Karayazı Fayı…………........................................................ 44 2.5.18. Erçi ş Fayı ............................................................................. 45 2.5.19. Hasan Timur Gölü Fayı…………........................................ 45 2.5.20. Van Segmenti (Van Sismik Bo şlu ğu).................................. 45 2.5.21. Mu ş Bindirmesi (Mus Thrust) …......................................... 46 2.5.22. Varto Fay Zonu..................................................................... 46 2.5.23. Sancak-Uzunpazar Fay Zonu................................................ 47 iv 2.5.24. Kilisedere Fayı……………………….................................. 47 2.5.25. Bingöl – Karakoçan Fay Zonu …......................................... 48 2.5.26. Çevrimpınar Fayı.................................................................. 48 2.5.27. Sudü ğünü Fay Zonu.............................................................. 48 2.5.28. Genç Fayı - Gökdere Bindirmesi - Yedisu Segmenti........... 49 2.5.29. Büyükyurt Fay Zonu …........................................................ 49 2.5.30. Göynüksuyu Fayı (Bingöl Fay Zonu)................................... 50 2.5.31. Karlıova Segmenti................................................................ 50 2.5.32. Ilıpınar Segmenti................................................................... 50 2.5.33. Karakoçan Fayı …................................................................ 51 2.5.34. Lice Fay Zonu....................................................................... 51 2.5.35. Şemdinli-Yüksekova Fay Zonu............................................ 52 2.5. Bitlis İli Civarı Faylarda Olu şmu ş Depremler.................................. 52 BÖLÜM 3. 3.1. Bitlis İli Yapı Sto ğunun De ğerlendirilmesi...................................... 64 3.1.1. Birinci Kademe De ğerlendirme……….................................. 67 3.1.1..1. Kat adedi……............................................................ 67 3.1.1.2. Yumu şak kat……....................................................... 68 3.1.1.3. Ağır çıkmalar.............................................................. 69 3.1.1.4. Kısa kolon……........................................................... 70 3.1.1.5. Çarpı şma etkisi…....................................................... 71 3.1.1.6. Tepe-yamaç etkisi....................................................... 72 3.1.1.7. Görünen yapı kalitesi.................................................. 72 3.1.2. İkinci Kademe De ğerlendirme……….................................... 78 3.1.3. Üçüncü Kademe De ğerlendirme………................................. 87 3.1.3.1. Performansa dayalı de ğerlendirme........................... 87 3.1.3.2. Eşit yerde ğiştirme kuralı............................................ 90 3.1.3.3. Hesap yöntemi…………............................................ 93 3.1.3.4. İtme analizi……………............................................. 93 3.1.3.5. Modal kapasite diyagramlarının elde edilmesi........... 94 3.1.3.6. Modal yerde ğiştirme isteminin hesabı....................... 94 v 3.1.3.7. Artımsal statik itme analizi......................................... 97 3.1.3.8. Üçüncü kademe de ğerlendirmesinde incelen binalar. 97 3.1.3.9. Üçüncü kademe de ğerlendirmeye tabi tutulan binaların bu çalı şmadan elde edilen ivme spektrumlarına göre de ğerlendirilmesi…………… 155 BÖLÜM 4. 4.1. Sismik Tehlike Analizi…………………......................................... 158 4.1.1. Deprem kaynaklarının belirlenmesi ve yorumlanması........... 163 4.2. Probabilistik Sismik Tehlike Analizi (PSTA)……........................... 165 4.2.1. Azalım ili şkileri……………………………………….......... 168 4.3. Bitlis Şehri Sismik Tehlike Analizi………...................................... 169 4.4. Bitlis Şehri Kayıp Tahmin Analizleri…….....................................