Effect of Source Parameter Variability on RVT-Based Site Response Analysis: A Case Study for the Aegean Region of Türkiye

Abstract

This study investigates the influence of source parameter variability—specifically stress drop and anelastic attenuation—on site response analysis using the Random Vibration Theory (RVT) framework. Site amplifications were computed for a representative site in the Aegean region of Türkiye using four different source parameter sets based on regional literature. A single set of randomized Vs profiles was used to account for subsurface variability, while varying source models enabled the evaluation of epistemic uncertainty in site amplification. The epistemic uncertainty associated with source parameters, expressed as ?_"source" , peaks at approximately 0.04 s, reflecting the sensitivity of high-frequency site response to stress drop and attenuation. The study provides a regionally calibrated quantification of source-parameter-driven epistemic uncertainty for the Aegean region. The findings emphasize the need to account for source-related uncertainty in seismic hazard assessment. Unlike most previous RVT-based studies, this work explicitly isolates and quantifies the effect of stress drop and attenuation on site amplification, highlighting a novel contributor to epistemic uncertainty. Future work should incorporate Monte Carlo simulation of source parameters to support PSHA applications.

Bu çalışmada, kaynak parametrelerindeki değişkenliğin—özellikle gerilme düşümü (stress drop) ve anelastik azalım—zemin tepkisi analizine etkisi, Rastgele Titreşim Teorisi (Random Vibration Theory, RVT) yöntemi kullanılarak araştırılmıştır. Analizler, Türkiye'nin Ege Bölgesi'nde yer alan temsili bir saha için, literatürde bildirilen dört farklı kaynak parametresi seti ile gerçekleştirilmiştir. Zemin profillerindeki belirsizliği temsil etmek amacıyla tek bir rastgeleleştirilmiş Vs profili seti kullanılmış, bu profiller tüm senaryolar için sabit tutulmuştur. Kaynak parametrelerine bağlı epistemik belirsizlik (?kaynak) yaklaşık 0.04 saniye civarında en yüksek değere ulaşmakta olup, bu durum yüksek frekanslı saha tepkisinin gerilme düşümü ve sönümleme parametrelerine duyarlılığını göstermektedir. Çalışma, Ege Bölgesi için kaynak parametrelerinden kaynaklanan epistemik belirsizliğin bölgesel olarak kalibre edilmiş bir nicelendirmesini sunmaktadır. Elde edilen bulgular, deprem tehlike analizlerinde kaynakla ilişkili belirsizliklerin dikkate alınmasının gerekliliğini vurgulamaktadır. Daha önceki RVT tabanlı çalışmaların çoğundan farklı olarak, bu çalışma gerilme düşümü ve sönümlemenin saha büyütmesi üzerindeki etkisini açık biçimde ayırıp nicel olarak ortaya koymakta ve epistemik belirsizliğe yeni bir katkı kaynağına işaret etmektedir. Gelecekteki çalışmalar, kaynak parametrelerinin Monte Carlo simülasyonunu içerecek şekilde genişletilerek olasılıksal sismik tehlike analizi (PSHA) uygulamalarına destek sağlamalıdır.