ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Сейсмическая опасность территории застройки, подверженной землетрясениям, и возможный ущерб от землетрясений является важной экономической и социальной характеристикой, поскольку удорожание сейсмостойких объектов по сравнению с обычным строительством составляет 4-18%. Традиционно землетрясения относят к актам непредсказуемым и неизбежным. И все, что можно сделать в борьбе с этим явлением природы - это спасать и помогать оставшимся в живых, и содействовать им в налаживании нормальной жизни в местах их постоянного обитания в кратчайшие сроки. Только за последние 50 лет люди поняли, что технически возможно осуществить идею предотвращения и сокращения разрушений, материальных и людских потерь в результате землетрясения в течение прошедших 20 лет. Наука о предотвращении землетрясений развивалась ускоренными темпами, и есть все основания полагать, что это развитие будет таким де успешным в будущем. Капиталовложения в сейсмические и инженерные исследования, а также в сейсмическое строительство целесообразны не только в научном. Но и в техническом, и социальном, и экономическом отношениях. Следует проанализировать затраты и прибыль, а также определить степень допускаемого риска. Иными словами, должна существовать последовательность политики управления сейсмическим риском.

К примеру: зданию нанесены повреждения в результате колебания почвы интенсивностью i. В экономическом выражении определяем потери от разрушений следующим образом:

n=c (1),

где n - потери; С - стоимость восстановления здания до того состояния, в котором оно на момент времени находилось до начала землетрясения; или стоимости его сноса и строительство нового идеального здания на месте разрушения. Из условий задвчи с целью упрощения исключаем все человеческие потери, т.к. с экономической точки зрения их трудно выразить. Также исключим из рассмотрения второстепенные потери за счет прерывистости функции, которые, тем не менее, принимаются во внимание в любом полном анализе. Итак, удельные потери выражаются следующим образом:

g=c/k (2) ,

где g - удельные потери; С - стоимость восстановления или замены; k - ценность здания. В соответствии с определением, принятым организацией по исследованию разрушений (ЮНДРО), можно установить степень уязвимости здания в зависимости от интенсивности колебания почвы следующим образом:

qi=gi (3),

Где qi - степень уязвимости; gi - удельные потери в случае колебания почвы (от интенсивности колебания i) интенсивность i. Следует заметить, что степень уязвимости, определенная таким образом, не может быть выражена какой-либо отдельно взятой цифрой или параметром, а также математической функцией или системой математических функций, относящих степень уязвимости за счет одного или нескольких параметров колебания почвы. Степень уязвимости здания или сооружения определяется только его динамическими характеристиками и не зависит от того, подвержено оно воздействию колебаний земной поверхности в результате землетрясения или нет.

Здание или сооружение может быть уязвимо для сейсмического колебания почвы, но оно не будет подвержено риску разрушения до тех пор, пока не исчезнет ограниченная вероятность возникновения этого самого колебания. На протяжении всегг существования здания определяется риск:

p=g_t (4),

где Р - риск; g_t - вероятность потерь в данный момент времени. По аналогии с понятием удельных потерь можно ввести понятие «удельный риск», определив его следующим образом;

Р _у= x_т (5),

где Р _у - удельный риск; x_т - вероятность возникновения удельных потерь в данный период времени.

Выразив знаком qi степень уязвимости здания или сооружения для сейсмического колебания почвы интенсивностью i и знаком bi - вероятность этого колебания, возникающего у основания здания в пределнный момент времени, можно определить удельный риск так:

(6)

Отсюда следует что, удельный риск определяется путем свертки распределения вероятностей всех возможных значений интенсивности колебаний поверхности, когда степень уязвимости соответствует каждому значению показателя силы колебания. Другими словами:

Ру=v·р(7)

где: Ру - удельный риск;v- степень уязвимости; р - сейсмическая опасность. Словарь, изданный ЮНДРО, включает в себя термин «элемент под риском», означающий любой объект, расположенный в зоне вероятных землетрясений. Если обозначить один из таких элементов значкомw,то риск на этом элементе будет:

(8)

где:pw -риск на элементе.

В равенстве (6) и (8) сейсмическая опасность выражена функцией плотности вероятностиpi·di.Для конкретных вычислений ее можно заменить ступенчатой функцией, главным образом тогда, когда интенсивность колебаний измеряется по микросейсмической школе, или заменить вероятностями превышения для различных значений интенсивности. Все это подробно рассматривается в сборнике ЮНДРО. Зная удельный риск можно с определенной вероятностью дать прогноз о вероятности возникновения удельных потерь, которые могут возникнуть в здании при землетрясении, и следовательно подобрать те антисейсмические мероприятия для увеличения надежности здания которые предотвратят сильные разрушения зданий, уменьшат человеческие жертвы и потери материальных ценностей, а также уменьшат на 30% стоимость восстановительных работ после землетрясений.