ABSTRACTASSESSMENT OF BURIED PIPELINE PERFORMANCEDURING THE 1999 DÜZCE EARTHQUAKEYargıcı, VolkanM.S., Department of Civil EngineeringSupervisor: Assist. Prof. Dr. Kemal Önder ÇetinCo-Supervisor: Prof. Dr. M. Semih YücemenJuly 2003, 76 pagesThe goal of this study is to develop probabilistically basedempirical correlations for seismic performance assessment of buriedpipelines. Within the scope of these research efforts, pipelineperformance case histories have been compiled from Duzce city afterDuzce earthquake. The characteristics of Duzce water supply anddistribution system with the earthquake damage on the system werestudied. Correlations of the damage patterns with the water distributionsystem, earthquake and geotechnical characteristics have beendeveloped. Moreover spatial distributions of the earthquake effects haveiiibeen transferred into Geographic Information System (GIS) format. As aresult of these studies, it was intended to define the seismic,geotechnical and structural parameters which may explain the spatialvariability of the observed seismic pipeline hazard.For the development of such correlations, a maximum likelihoodframework for the probabilistic assessment of seismically induced buriedpipeline performance is described. A database, consisting of post-earthquake field observations of buried pipeline performance after Duzceearthquake in conjunction with in-situ ?index? test results, is used for thedevelopment of probabilistically based seismic pipeline performancecorrelations. As a result of careful processing of available data, thevariables of the problem are selected as: liquefaction susceptibility ofsoil, thickness of soft soil layer if it exists, peak ground acceleration andestimated ground deformations. A limit state function is defined in termsof these variables. Repairs on the pipeline system due to earthquake arecompiled with the surrounding soil and earthquake parameters and thecorrelations of pipeline performances with the mentioned variables aredetermined. Different sets of fragility curves are developed for seismicpipeline performance problem, representing various sources ofuncertainty that are intrinsic to the problem. Such information is believedto be useful to utility system operators in planning a seismic retrofit orupgrade program for existing pipeline systems.Keywords: Buried pipelines, pipes, seismic performance, maximumlikelihood, liquefaction, liquefaction hazard, lifelines, reliability.iv.

ÖZ1999 DÜZCE DEPREMİNDE GÖMÜLÜ BORU HATLARININPERFORMANSLARININ DEĞERLENDİRMESİYargıcı, VolkanYüksek Lisans, İnşaat Mühendisliği BölümüTez Yöneticisi: Y. Doç. Dr. Kemal Önder ÇetinYardımcı Tez Yöneticisi: Prof. Dr. M. Semih YücemenTemmuz 2003, 76 sayfaBu çalışmanın amacı gömülü boru hatlarının sismikperformanslarının değerlendirmesi için, istatistiksel bağıntılar eldeetmektir. Bu amaçla, Düzce depremi sonrasında Düzce'de boruhatlarının performansına ilişkin veriler toplanmıştır. Düzce su kaynaklarıve su dağıtım şebekesi özellikleri ve Düzce depremi nedeni ile boruhatlarında meydana gelen hasarların tamir verileri incelenmiştir. Hasardağılımının, su dağıtım şebekesi, deprem ve geoteknik özelliklerlekorelasyonu araştırılmıştır. Ek olarak toplanan veriler coğrafi bilgisistemleri formatına taşınmıştır. Bu çalışmaların sonucunda, gözlenenvsismik hasarların dağılımını açıklayabilecek sismik, geoteknik ve yapısalparametreler tanımlanmıştır.Düzce depremi sonrası gömülü boru hatları performans sahagözlemleri maksimum olabilirlik yöntemi kullanılarak değerlendirilmiştir.Düzce depremi sonrası gömülü boru hatları performanslarının sahagözlemlerinden oluşan bir veri tabanı, istatistiksel tabanlı sismik boruperformans korelasyonlarının geliştirilmesinde kullanılmıştır. Toplananverilerin incelenmesi sonucunda, hasarı etkileyen değişkenler; zemininsıvılaşma eğilimi, olası yumuşak toprak katmanlarının kalınlığı,maksimum yer ivmesi ve hesaplanan zemin deformasyonları olarakseçilmiştir. Seçilen geoteknik ve sismik değişkenler kullanılarak, boruhatlarının performansını ortaya koyan bir limit durum fonksiyonuönerilmiştir. Gömülü boru hatlarının sismik performanslarına ilişkinkırılganlık eğrileri sunulmuştur. Bu çalışmanın kamu hizmetikuruluşlarının var olan gömülü boru hatlarının yeniden değerlendirilmesive yenilenmesi çalışmalarında faydalı olacağı düşünülmektedir.Anahtar Kelimeler: Gömülü boru hatları, borular, sismik performans,maksimum olabilirlik, sıvılaşma, güvenirlik.vi.