кандидат технических наук, доцент кафедры архитектуры
367015, г. Махачкала, пр. И.Шамиля,70
Cand. Sc.(Technical)
I. Shamil Ave., Makhachkala 70367015
доктор технических наук, профессор кафедры теоретической механики
190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр.9
Dr. Sc.( Technical)
9, Moskovsky Ave., Saint Petersburg 190031
магистр, инженер
190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр.9
master, engineer
Резюме: Цель. Определить вероятность ущерба при землетрясениях различной интенсивности на примере реального проектируемого здания железнодорожного вокзала каркасной конструктивной схемы на основе функции плотности распределения ущерба. Методы. Неопределенность, которая в природе всегда существуют, делает неправомочным детерминистский подход к оценке сейсмической опасности территорий и, следовательно, сейсмического риска. В этом случае оценка сейсмического риска может осуществляться на вероятностной основе. Таким образом, риск всегда будет иметь место, но его необходимо свести к минимуму. Задача оптимизации затрат на усиление решается она основе функции плотности распределения ущерба при сейсмическом воздействии различной интенсивности при этом учитывается степень ответственности зданий. Результаты. Построены функции распределения ожидаемого ущерба для здания с железобетонным каркасом, расположенного в высокосейсмичном районе с повторяемостью 9-балльных сотрясений раз в 500 лет и 10 – балльных – раз в 5000 лет. Показано существенное влияние класса сейсмостойкости сооружения на вид функций распределения. Для сооружений с высоким классом сейсмостойкости снижается не только сейсмический риск, но и величина дисперсии ожидаемого ущерба. Из полученных графиков видно, что класс сейсмостойкости существенно сказывается на распределение ущербов. при вероятности 0,997 ожидаемый ущерб для не усиленного здания превзойдет 43%, а усиленного – всего 10%. Из графиков также следует, что дисперсия величины ущерба падает с ростом класса сейсмостойкости сооружения. Этот факт является дополнительным стимулом инвестирования в антисейсмическое усиление зданий. Вывод. Исследование показывает целесообразность работы с функцией плотности распределения ущербов при управлении сейсмическим риском. В этом случае открывается возможность усиления здания с заданной вероятностью превышения ущербом приемлемого уровня за время эксплуатации объекта. При этом учитывается не только сейсмический риск (математическое ожидание ущерба), но и дисперсия ожидаемой величины ущерба. С ростом класса сейсмостойкости сооружения удается снизить, как риск, так и дисперсию возможных потерь.
Abstract. Objectives To determine the damage probability of earthquakes of different intensities on the example of a real projected railway station building having a framework design scheme based on the density function of damage distribution. Methods Uncertainty, always existing in nature, invalidates a deterministic approach to the assessment of territorial seismic hazards and, consequently, seismic risk. In this case, seismic risk assessment can be carried out on a probabilistic basis. Thus, the risk will always be there, but it must be minimised. The task of optimising the reinforcement costs is solved by using the density distribution function for seismic effects of varying intensity, taking into account the degree of building responsibility. Results The distribution functions of the expected damage for a building with a reinforced concrete frame located in a highly seismic region with a repetition of 9-point shocks every 500 years and 10-point shocks once every 5000 years are constructed. A significant effect of the seismic resistance class of a building on the form of the distribution functions is shown. For structures of a high seismic resistance class, not only is the seismic risk reduced, but also the variance of the expected damage. From the graphs obtained, it can be seen that the seismic resistance class significantly affects the damage distribution. At a probability of 0.997, the expected damage for a non-reinforced building will exceed 43%; for a reinforced one it is only 10%. It also follows from the graphs that the variance of the damage magnitude decreases with the growth of the seismic resistance class of the building. This fact is an additional incentive for investing in antiseismic reinforcement of buildings. Conclusion The study shows the expediency of working with the damage density distribution function when managing seismic risk. In this case, it becomes possible to strengthen the building with a specified probability of damage exceeding the acceptable level during the operation of the construction. This takes into account not only seismic risk (mathematical expectation of damage), but also the dispersion of the expected magnitude of the damage. With the growth of seismic resistance class of the construction, it is possible to reduce both the risk and dispersion of possible losses.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.