2023 Kahramanmaraş (Türkiye) Depremleri Sırasında Antakya’da Gözlenen Yüksek Yatay ve Düşey İvme Değerlerinin Yapısal Hasara Etkisine İlişkin Bir Örnek Olay İncelemesi

Abstract

Bu çalışma, 2023 Kahramanmaraş depremlerinin ilk ana şoku olan Pazarcık depremi sırasında Antakya’da kaydedilen yüksek yatay ve düşey yer ivmelerinin on katlı bir betonarme bina üzerindeki etkilerini incelemektedir. Bina için üç farklı yer hareketi senaryosu altında doğrusal olmayan zaman tanım alanında analizler yürütülmüştür: (1) kaydedilen yatay ve düşey bileşenlerin doğrudan kullanıldığı durum, (2) kayıtların hedef spektruma uyacak şekilde ölçeklendiği durum ve (3) yalnızca yatay bileşenlerin uygulandığı durum. Sonuçlar, gerçek kayıtların kullanıldığı durumda yaygın hasar, göçme, kat ötelemeleri ve ikinci mertebe etkilerinin belirgin biçimde arttığını göstermektedir. Düşey bileşenin ikincil bir rol oynadığı, göçme mekanizmasının ise esas olarak yatay yer hareketleri tarafından belirlendiği görülmüştür.

Keywords

• 2023 Kahramanmaraş depremleri
• Antakya
• Yatay ve düşey yer ivmesi
• Yakın fay etkileri
• Yapısal hasar

The Effects of High Horizontal and Vertical Accelerations on Structural Damage in Antakya During the 2023 Kahramanmaraş (Türkiye) Earthquakes: A Case Study

Abstract

This study investigates the effects of high horizontal and vertical ground accelerations recorded in Antakya during the first mainshock of the 2023 Kahramanmaraş earthquakes (Pazarcık event) on a ten-story reinforced concrete building. Nonlinear time-history analyses were carried out for the building under three ground motion scenarios: (1) using the recorded horizontal and vertical components directly, (2) using the same records scaled to match a target spectrum, and (3) applying only the horizontal components. The results show that, when unscaled records are used, extent of damage and collapse, as well as story drifts and second-order effects, increase significantly compared to the scaled case. The vertical component plays a secondary role, and the collapse mechanism is governed primarily by horizontal ground motions.

Keywords

• 2023 Kahramanmaraş earthquakes
• Antakya
• Horizontal and vertical ground acceleration
• Near-fault effects
• Structural damage

References

1. Abdelmeguid M., Zhao C., Yalcinkaya E., Gazetas G., Elbanna A., Rosakis A., 2023. Dynamics of episodic supershear in the 2023 M7.8 Kahramanmaraş/Pazarcik earthquake, revealed by near-field records and computational modeling, Communications Earth and Environment, 4(1), https://doi.org/10.1038/s43247-023-01131-7
2. Altunsu E., Güneş O., Öztürk S., Sorosh S., Sarı A., Beeson S.T., 2024. Investigating the structural damage in Hatay province after Kahramanmaraş-Türkiye earthquake sequences, Engineering Failure Analysis, 157, https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2023.107857
3. Ansal A.M., 1997. İstanbul için tasarım deprem özelliklerinin belirlenmesi, In Proceedings of Prof. Dr. Rifat Yarar Symposium, Cilt 1, s. 233-244.
4. Aoi S., Kunugi T., Fujiwara H., 2008. Trampoline Effect in Extreme Ground Motion, Science, 322, www.sciencemag.org
5. Ates E., Uyanik O., 2023. Comparison of Acceleration Records Measured at Different Depths, Turk Deprem Arastirma Dergisi, 5(2), 215-232, https://doi.org/10.46464/tdad.1332698
6. Baltzopoulos G., Baraschino R., Chioccarelli E., Cito P., Vitale A., Iervolino I., 2023. Near-source ground motion in the M7.8 Gaziantep (Turkey) earthquake, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 52(12), 3903-3912, https://doi.org/10.1002/eqe.3939
7. Chang Z., Wu H., Li W., Yan Z., Peng L., Zhu G., 2025. Analysis of Near-Fault Ground Motions in the February 2023 Kahramanmaras, Türkiye, Earthquake Sequence, Bulletin of Earthquake Engineering, 23(4), 1349-1369, https://doi.org/10.1007/s10518-025-02101-4
8. ÇŞİDB, 2023. Hasar Tespit Sorgulama, Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Başkanlığı, Erişim adresi: https://hasartespit.csb.gov.tr/

9. DBYBHY, 2007. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik. T.C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara, (06.03.2007 tarih ve 2654 sayılı Resmi Gazete).
10. Duan Y., Bo J., Peng D., Li Q., Wan W., Qi W., 2023. Analysis of Peak Ground Acceleration and Seismogenic Fault Characteristics of the Mw7.8 Earthquake in Turkey, Applied Sciences (Switzerland), 13(19), https://doi.org/10.3390/app131910896
11. Gani E., Öztürk S., Sarı A., 2025. Examination of the severe impact of the 6 February 2023 earthquakes on Antakya district considering pulse-like ground motions, supershear rupture, and basin effects, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 198, 109608, https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2025.109608
12. Işık N.S., 2023. Basin and Near-Fault Effects on Earthquake Ground Motions: An Evaluation of the Antakya Records of the Kahramanmaraş Pazarcık Earthquake, Journal of Geological Engineering, 47, 67-86, https://doi.org/10.24232/jmd.1299027
13. İnan E., Çolakoğlu Z., Koç N., Bayülke N., Çoruh E., 1996. Earthquake catalogs with acceleration records from 1976 to 1996, Technical Report, 98s, General Directorate of Disaster Affairs, Earthquake Research Department, Ankara, Turkey.
14. Kanai K., 1961. An empirical formula for the spectrum of strong earthquake motions, Bulletin of Earthquake Research Institute, 39, 85-95.
15. Karray M., Karakan E., Kincal C., Chiaradonna A., Gül T.O., Lanzo G., Monaco P., Sezer A., 2024. Türkiye Mw 7.7 Pazarcık and Mw 7.6 Elbistan earthquakes of February 6th, 2023: Contribution of valley effects on damage pattern, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 181, https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2024.108634
16. Lowes L.N., Lehman D.E., Baker C., 2016. Recommendations for Modeling the Nonlinear Response of Slender Reinforced Concrete Walls Using PERFORM-3D, Structural Engineers Association of California, Annual Convention, 2016 (SEAOC 2016).
17. Melgar D., Taymaz T., Ganas A., Crowell B., Öcalan T., Kahraman M., Tsironi V., Yolsal-Çevikbil S., Valkaniotis S., Irmak T.S., Eken T., Erman C., Özkan B., Dogan A.H., Altuntaş C., 2023. Sub- and super-shear ruptures during the 2023 Mw 7.8 and Mw 7.6 earthquake doublet in SE Türkiye, Seismica, 2(3), https://doi.org/10.26443/seismica.v2i3.387
18. Menegotto M., Pinto P.E., 1973. Method of analysis of cyclically loaded RC plane frames including changes in geometry and non-elastic behavior of elements under normal force and bending, Preliminary Report IABSE, vol 13.
19. Papazoglou A.J., Elnashai A.S., 1996. Analytical and field evidence of the damaging effect of vertical earthquake ground motion, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 25(10), 1109–1137, https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-9845(199610)25:10<1109::AID-EQE604>3.0.CO;2-0
20. Perform3D, 2023. Performance-Based Design of 3D Structures, Computers and Structures, Inc., v9.0.0.
21. Rosakis A.J., Abdelmeguid M., Elbanna A., 2023. Evidence of Early Supershear Transition in the Mw 7.8 Kahramanmaraş Earthquake from Near-Field Records, Preprint, https://doi.org/10.31223/X5W95G
22. Seismosoft, 2020. SeismoMatch 2020 – A computer program for spectrum matching of earthquake records, Erişim adresi: https://seismosoft.com/
23. TBDY, 2018. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. T.C. İçişleri Bakanlığı Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Ankara, (18.03.2018 tarih ve 30364 sayılı Resmi Gazete).
24. TS 500, 2000. Betonarme yapıların tasarım ve yapım kuralları, Türk Standardları Enstitüsü (TSE), Ankara, Türkiye.
25. TS 708, 2010. Betonarme donatısı için çelik – Donatı çeliği, Türk Standardları Enstitüsü (TSE), Ankara, Türkiye.
26. Uyanık O., Ekin N., Çoşkun O., 2021. Zemin ve Deprem Parametrelerinden İvme Azalım İlişkisi, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 23(68), 575-593.
27. Wu F., Xie J., An Z., Lyu C., Taymaz T., Irmak T.S., Li X., Wen Z., Zhou B., 2023. Pulse-like ground motion observed during the 6 February 2023 Mw7.8 Pazarcık Earthquake (Kahramanmaraş, SE Türkiye), Earthquake Science, 36(4), 328-339, https://doi.org/10.1016/j.eqs.2023.05.005
28. Yaghmaei-Sabegh S., Neekmanesh S., Ruiz-García J., 2024. Evaluation of vertical-to-horizontal spectral acceleration ratio for the 2023 Turkey-Syria seismic sequences, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 182, https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2024.108747