Методика прогнозирования последствий землетрясений (стр. 4 )

Вероятности СVi повреждения зданий различного типа в зависимости от интенсивности землетрясения

Типы зданий	Степень повреждения	Вероятности повреждения зданий при интенсивности землетрясений в баллах
6	7	8	9	10	11	12
А	1 2 3 4 5	0,36 0,12 0,02 0 0	0,13 0,37 0,34 0,13 0,03	0 0,02 0,14 0,34 0,50	0 0 0 0,02 0,98	0 0 0 0 1	0 0 0 0 1	0 0 0 0 1
Б	1 2 3 4 5	0,09 0,01 0 0 0	0,4 0,34 0,13 0,02 0	0,01 0,15 0,34 0,34 0,16	0 0 0,02 0,14 0,84	0 0 0 0 1	0 0 0 0 1	0 0 0 0 1
В	1 2 3 4 5	0,01 0 0 0 0	0,36 0,11 0,02 0 0	0,13 0,37 0,34 0,13 0,03	0 0,02 0,14 0,34 0,50	0 0 0 0,03 0,97	0 0 0 0 1	0 0 0 0 1
С7	1 2 3 4 5	0 0 0 0 0	0,09 0,01 0 0 0	0,4 0,34 0,13 0,02 0	0,01 0,15 0,34 0,34 0,16	0 0 0 0,1 0,9	0 0 0,02 0,14 0,84	0 0 0 0 1
С8	1 2 3 4 5	0 0 0 0 0	0,01 0 0 0 0	0,36 0,1 0,02 0 0	0,13 0,37 0,34 0,13 0,03	0 0,02 0,14 0,34 0,50	0 0 0 0,02 0,98	0 0 0 0 1
С9	1 2 3 4 5	0 0 0 0 0	0 0 0 0 0	0,09 0,01 0 0 0	0,4 0,34 0,13 0,02 0	0,01 0,15 0,34 0,34 0,16	0 0 0,02 0,14 0,84	0 0 0 0 1

6.4.3. Математическое ожидание объемов завалов в целом по населенному пункту определяется из уравнения

, (19)

где Р5 и Р4 — вероятность полного и частичного разрушения здания при заданной интенсивности землетрясения (см. рис. 2, б);

gi — объем завала i-го типа здания на 1 м3 строительного объема;

vi — строительный объем зданий i-го типа;

n — количество типов зданий.

6.6.4. Число пострадавших, оказавшихся без крова принимается равным количеству людей, проживающих в зданиях, получивших тяжелые повреждения, частичные разрушения и обвалы (3, 4 и 5 степени повреждения).

6.5. Определение вспомогательных показателей

6.5.1. Площадь разрушенной части города, в пределах которой застройка получила тяжелые, частичные разрушения и обвалы, определяется по формуле

, км2, (20)

где Vd - количество зданий, получивших 3, 4 и 5 степени повреждения;

Ф - плотность застройки в городе, зд./км2.

6.5.2. Количество участков, требующих укрепления (обрушения) поврежденных или частично разрушенных конструкций, принимается равным числу зданий, получивших частичные разрушения (4 степень повреждения).

6.5.3. Дальность разлета обломков l и высота завалов h при землетрясении определяется в соответствии с методиками, приведенными в п. 1.2. Обобщенные зависимости имеют вид

, м; , м, (21)

где H - высота здания, м;

g - удельный объем завала здания i-го типа (табл. 3).

6.5.4. Протяженность заваленных улиц и проездов определяется из условия, что на 1 км2 разрушенной части города в среднем приходится 0,6 км заваленных маршрутов (данные получены на основе анализа последствий разрушительных землетрясений)

, км, (22)

где Sразр определяется по формуле (20).

Как показывает опыт, вынос завала за контуры зданий при полном разрушении невелик и составляет например, для 9-ти этажных зданий 7 – 9 метров. Поэтому основные проезды в зонах землетрясений оказываются практически не заваленными. На проезжей части могут оказаться отдельные отлетевшие обломки конструкций зданий.

Однако, все вышесказанное справедливо только для случаев разрушения зданий без опрокидывания. В районах с пониженной несущей способностью и большой деформированностью грунтов, возможны случаи разрушений высотных зданий с их опрокидыванием. Высота и длина завала в этом случае будет зависеть от размеров здания.

Наиболее характерными повреждениями дорог в зонах разрушений при землетрясениях являются: разрушение участков дорог вследствие оползней; образование трещин в дорожном полотне на несколько десятков сантиметров, а также разрушение дорожного покрытия (в девятибальной зоне).

В горной местности возможно образование каменных и снежных завалов, разрушение мостов, путепроводов, тоннелей.

Следует отметить, что при землетрясении 9 баллов и более могут быть разрушены аэродромные покрытия.

6.5.5. Количество аварий на КЭС определяются из условия, что на 1 км2 разрушенной части города приходится 6 – 8 аварий

, ед, (23)

где Sразр определяется по формуле (20), км2.

Эти данные получены на основании анализа последствий разрушительных землетрясений.

Общее количество аварий на КЭС распределяют:

· на системы теплоснабжения – 15 %;

· электроснабжения, водоснабжения и канализации – по 20 %;

· газоснабжения – 25 %

Причины, вызывающие повреждения КЭС, можно разделить на 2 группы. К первой группе относятся причины, связанные с волновым движением грунта, вследствие чего в элементах КЭС появляются растягивающие и сдвигающие усилия, которые вызывают движение подземных коммуникаций и сооружений КЭС – коллекторов, трубопроводов, колодцев, кабельных линий.

Ко второй группе относятся причины, связанные с разрушением вводов в наземные здания и сооружения, а также повреждения элементов КЭС обломками зданий.

Аварии, рассчитанные по формуле (23), относятся к первой группе.

Аварии, вызванные нарушением вводов в наземные здания, определяются количеством зданий, получивших 3, 4 и 5 степени повреждения и количеством вводов коммуникаций.

Последствия от аварии КЭС могут оказывать поражающее действие на людей: поражение электрическим током при прикосновении к оборванным проводам; отравление газом попавших в завалы; возникновение пожаров вследствие коротких замыканий и возгорания газа.

Кроме того, возможно затопление территории вследствие разрушения водопроводных труб и канализационных коллекторов и ожоги людей при разрушении элементов системы паро - и теплоснабжения.

6.5.6. Число очагов пожаров определяется масштабами разрушений. Анализ последствий землетрясений показывает, что в среднем в половине числа зданий, получивших частичные разрушения (4 степень) и обвалы (5 степень), возможно возникновение пожаров.

7. ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ

7.1. Основные показатели

7.1.1. Численность пострадавших людей (общие, безвозвратные, санитарные потери), чел.

7.1.2. Численность людей, оказавшихся без крова, чел.

7.1.3. Количество зданий, получивших обвалы, частичные разрушения, тяжелые, умеренные и легкие повреждения, ед.

7.1.4. Объем завалов, м3.

7.2. Вспомогательные показатели

7.2.1. Площадь разрушенной части города, км2.

7.2.2. Количество зданий, требующих укрепления (обрушения), ед.

7.2.3. Дальность разлета обломков и высота завалов, м.

7.2.4. Протяженность заваленных улиц и проездов, км.

7.2.5. Количество аварий на коммунально-энергетических сетях, ед.

7.2.6. Количество очагов пожаров, ед.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР. М.: Наука, 1977, 535С.

2., .Лобанов : закономерности формирования и характеристика потерь населения. Всероссийский центр медицины и катастроф «Защита»,1998 ,124 С.

3. Оценка сейсмической опасности и сейсмического риска. Пособие для должностных лиц, ред. . М.:Центр БСТС, 1997, 54 С.

4. , Нигметов последствий разрушений зданий и сооружений при землетрясениях с учетом объемов, форм и структуры завалов. М.: ВИА им. Куйбышева, 1992.

5. , , и др. Анализ методик оценки сейсмического риска. М. : ОИФЗ РАН, 1993, 35С.

6. , , и др. Методика составления карт сейсмического риска. Карты сейсмического и совокупного риска для ряда городов о. Сахалин и Северного Кавказа. Методика задания оптимального набора выходных параметров при оценке сейсмической опасности для использования в расчетах сейсмического риска. М. : Институт риска и безопасности, 1997, 180 С.

7. , Аптикаев обзор вероятностных методов оценки сейсмической опасности и применения карт сейсмического районирования при проектировании и строительстве зданий и сооружений, для оценок сейсмического риска и планирования землепользования. М.: СЦ ИГЭ РАН, 1997.

8. , , Овсяник методика определения последствий землетрясений и необходимых сил и средств для ведения спасательных и других неотложных работ. М.: ВИНИТИ, вып.4, 1993, с.58-83.

9. , , Угаров ГИС технологий для оценки сейсмического риска и определения сценариев реагирования на разрушительные землетрясения в Алтае-Саянском регионе // Тр. Межрегиональной научно-практ. конф. «Научно-технические и организационные проблемы целевой программы «Сейсмобезопасность территории Кузбасса». Кемерово: 1997.

10. , , Фролова подход к обоснованию приемлемого уровня сейсмического риска // Сб. тр. "Прикладная геоэкология, чрезвычайные ситуации, земельный кадастр и мониторинг", вып.3. М.: Полтекс, 1999, с.50-63.

11. , , , , И, Анализ сейсмического риска, спасение и жизнеобеспечение населения при катастрофических землетрясениях (сейсмические, методологические и методические аспекты). Части 1, 2. М.: ГКЧС РФ, ИЛСАН, 19c.

12. , ,., , Фролова уязвимости и сейсмического риска с использованием ГИС-технологий от возникновения неустойчивости грунтовых оснований зданий при землетрясениях. Журнал «Сейсмостойкое строительство», №2, 1999

13. , , А, , Фролова ГИС-технологий для оценки индивидуального сейсмического риска. Журнал «Сейсмостойкое строительство», №2, 1999

14. А, , Фролова подход к обоснованию приемлемого уровня сейсмического риска». Прикладная геоэкология, чрезвычайные ситуации, земельный кадастр и мониторинг, сборник трудов (выпуск 3), М., 1999

15. Комплект карт ОСР-97-А, В,С и другие материалы для Строительных норм и правил - СНиП "Строительство в сейсмических районах". М.:ОИФЗ, 1998.

16. Lutikov A. I., Nesmeyanov A. S., Frolova N. I. Seismic Hazard and Seismic Risk Assessment for Sochi City// Proc. XXVI ESC General Assembly, Tel Aviv, Israel, 1998(a) , P.62.

17. Shakhramanjyan M. A., Nigmetov G. M., Larionov V. I., Frolova N. I., Suchshev S. plex Assessment of Seismic Hazard and Seismic Risk of Territories // Proc. of the Eight Internat. Conf. on Soil Dynamics and Earthquake Eng. Istanbul, Turkey, 1997 (a).

18. Shakhramanjyan M. A., Nigmetov G. M., Larionov V. I., Frolova N. I., Suchshev S. P., Ugarov A. N. GIS Application for Seismic Hazard and Risk Assessment of Urban Areas // Proc. of the IASPEI Assembly. Thessaloniki, Greece, 1997 (b).

19. Shakhramanjyan M. A., Nigmetov G. M., Larionov V. I., Frolova N. I., Suchshev S. P., Ugarov A. N. GIS Application for Seismic Risk Assessment and Emergency Response // Proc. of the Intern. Workshop on Vrancea Earthquakes, Bucharest, Romania, 1997.(c).

20. Shakhramanjyan M. A., Nigmetov G. M., Larionov V. I., Frolova N. I., Suchshev S. P., Ugarov A. N. Seismic Risk Assessment and Management for Sochi City // Proc. XXVI ESC General Assembly, Tel Aviv, Israel, 1998(a), P.62.

21. Shakhramanjyan M. A., Nigmetov G. M., Larionov V. I., Frolova N. I., Suchshev S. P., Ugarov A. N. GIS Application for Vulnerability and Seismic Risk Assessment for Northern Caucasian Cities // Proc. XI European Conf. Earthq. Engineer., Paris, France, 1998 (b).

22. Shakhramanjyan M. A., Nigmetov G. M., Larionov V. I., Nikolaev A. V., Frolova N. I., Sushchev S. P., Ugarov A. N. Seismic Risk Assessment and Management for Russia. 24th General Assembly of European Geophysical Society, The Hague, The Netherlands, April 19-23, 1999.

23. Shakhramanjyan M. A., Nigmetov G. M., Larionov V. I., Nikolaev A. V., Frolova N. I., Sushchev S. P., Ugarov A. N. Advanced Emergency and Risk Management System in Russia. Sixth Annual Conference of The International Emergency Management Society, Delft, The Netherlands, June 7-11, 1999.

ОГЛАВЛЕНИЕ

АННОТАЦИЯ	2
1. НАЗНАЧЕНИЕ МЕТОДИКИ	2
2. ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ	3
3. ПРИНЯТЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ И ДОПУЩЕНИЯ	3
3.1. Законы распределения интенсивности землетрясений	4
3.2. Модели сейсмического воздействия	4
3.3. Законы поражения населения и разрушения зданий при землетрясениях	6
3.3.1. Классификация зданий	6
3.3.2. Характеристика повреждения зданий	7
3.3.3. Законы разрушения зданий	9
3.3.4. Законы поражения людей при повреждении зданий	11
4. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТОВ	13
4.1. Исходные данные для расчетов для заблаговременного прогнозирования последствий	13
4.2. Исходные данные для прогнозирования последствий произошедшего землетрясения	13
5. УКРУПНЕННЫЙ АЛГОРИТМ (БЛОК-СХЕМА) МЕТОДИКИ	14
6. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАСЧЕТОВ	15
6.1. Определение интенсивности землетрясений в различных точках сейсмического поля	15
6.2. Математическое ожидание потерь населения и объемов разрушений при землетрясениях	15
6.3. Математическое ожидание объемов разрушений	16
6.4. Прогнозирование потерь людей и объемов разрушений по укрупненным показателям	18
6.5. Определение вспомогательных показателей	21
7. ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ	23
7.1. Основные показатели	23
7.2. Вспомогательные показатели	23
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ	24