Сейсмический риск зданий и сооружений: оценка и управление.

Введение

Вероятность повреждения здания или системы при землетрясении.

Сейсмический риск, или риск землетрясения, – это потенциальное воздействие на застроенную территорию и благополучие людей в результате будущих землетрясений. Для большинства целей управления сейсмический риск определяется как потенциальные экономические, социальные и экологические последствия опасных явлений, которые могут произойти в течение определенного периода времени. Здание, расположенное в регионе с высокой сейсмической активностью, подвержено меньшему риску, если оно построено в соответствии с надежными принципами сейсмостойкого строительства. Однако здание, расположенное в регионе с историей незначительной сейсмичности, например, кирпичное здание, возведенное на насыпном грунте, подверженном разжижению, может представлять такой же или даже более высокий риск. Особым видом является городской сейсмический риск, который рассматривает специфические проблемы, связанные с городами. Оценка риска и планирование действий в чрезвычайных ситуациях также могут быть выполнены на основе сценария землетрясения.

Определение сейсмического риска

Определение сейсмического риска является основой для принятия решений по снижению риска, ключевым этапом в управлении рисками. Крупные корпорации и другие организации (например, местные органы власти) анализируют свой "портфель" объектов недвижимости, чтобы определить оптимальный способ распределения ограниченных средств на усиление конструкций зданий или другие меры по снижению риска, такие как разработка планов действий в чрезвычайных ситуациях. При расчете риска для каждого объекта в "портфеле" учитываются потенциальные угрозы для жизни и экономические потери, вызванные не только повреждением конструкций, но и повреждением оборудования, содержимого, а также перерывом в деятельности. Государственные учреждения (местные, региональные и федеральные) аналогичным образом анализируют свои портфели. Также учитываются взаимосвязи между различными инфраструктурами, такими как системы водоснабжения, дорожная сеть и системы электроснабжения. Страховые компании регулярно используют оценки сейсмического риска в своей деятельности для определения адекватных страховых тарифов, контроля за чрезмерной концентрацией полисов в определенной зоне и приобретения перестрахования. Упрощенный метод расчета сейсмического риска для конкретного города предполагает проведение обследования местности. Если известен уровень сейсмической опасности, характер повреждений обычно соответствует установленным закономерностям. Сейсмический риск часто определяется с использованием компьютерных программ для сейсмического моделирования, которые используют данные о сейсмической опасности и комбинируют их с известной уязвимостью конструкций и объектов, таких как здания, мосты, распределительные электростанции и т.д. Результатом является определение вероятности экономического ущерба или человеческих жертв, например, с помощью компьютерной программы HAZUS. Хотя полученные результаты могут использоваться в качестве общей оценки сейсмического риска для различных типов зданий, фактический сейсмический риск для конкретного здания может существенно отличаться и будет зависеть от его точной конфигурации и состояния. Сбор и анализ специфических данных для отдельного здания или объекта является одним из самых дорогостоящих и сложных аспектов оценки сейсмического риска. Достижение прогресса возможно при расчете "хрупкости" или сейсмостойкости компонентов конструкции. В 1999 году ASTM разработала рекомендации по представлению оценок сейсмических потерь для коммерческой недвижимости, обычно известные как обзоры вероятных максимальных потерь (PML). Эти рекомендации определяют объем работ, квалификацию эксперта и правильную терминологию для представления оценок потерь.

The determination of seismic risk is the foundation for risk mitigation decision making, a key step in risk management. Large corporations and other enterprises (e. g., local governments) analyze their 'portfolio' of properties, to determine how to best allocate limited funds for structural strengthening of buildings, or other risk reduction measures such as emergency planning. In calculating the risk of each facility in the 'portfolio', potential life safety and economic losses due not only to structural damage, but also to equipment, contents and business interruption are considered. Public agencies (local, state governments and federal agencies) similarly analyze their portfolios. The interconnections of infrastructures such as water, road and highway, and electric power systems are also considered. Insurance companies routinely employ estimates of seismic risk in their operations to determine appropriate insurance rates, monitor over accumulation of policies in a small area, and purchase reinsurance. A simplified method of calculating seismic risk for a given city, involves the use of a street survey. If you know the level of seismic hazard, the damage generally follows established patterns. Seismic risk is often determined using a seismic modeling computer programs which uses the seismic hazard inputs and combines them with the known susceptibilities of structures and facilities, such as buildings, bridges, electrical power switching stations, etc. The result gives probabilities for economic damage or casualties, for example the HAZUS computer program. While the results can be used as a general measure of seismic risk for types of buildings, the actual seismic risk for any individual building may vary considerably and will depend upon its exact configuration and condition. Acquiring and analyzing the specific data for an individual building or facility is one of the most expensive and daunting aspects of seismic risk estimation. Progress is made if one can calculate the 'fragility' or seismic capacity of the components within a structure. In 1999, ASTM produced guidelines for reporting seismic loss estimates on commercial properties, commonly known as Probable Maximum Loss or PML reviews. These guidelines specify the scope of work, qualifications of the reviewer, and proper nomenclature for reporting loss estimates.

Снижение сейсмического риска

Сейсмический риск можно снизить с помощью активных программ, направленных на улучшение реагирования на чрезвычайные ситуации и укрепление базовой инфраструктуры. Принципы подготовки к землетрясениям помогают планировать действия в случае возникновения чрезвычайных ситуаций, вызванных землетрясением. Строительные нормы и правила предназначены для управления сейсмическими рисками и обновляются по мере получения новых знаний о воздействии сейсмических колебаний на здания. Такой активный подход к снижению ущерба от землетрясений известен как сейсмическое усиление. Однако, как правило, эти изменения не приводят к немедленному снижению сейсмического риска в населенном пункте, поскольку существующие здания редко подлежат модернизации в соответствии с новыми требованиями.