Ключевые слова: землетрясение, конструкции, индекс уязвимости, Алжир.
Сейсмичность северного Алжира, стала всем известной ещё в 1365 году, когда были разрушены многие города Алжира, тогда Алжир и заинтересовал многих учёных своими многочисленными землетрясениями. Для точного изучения сейсмической уязвимости необходимо было провести ряд исследований, с целью эффективного управления сейсмическим риском.
Организаторами таких исследований стали национальный исследовательский центр по изучению землетрясений CGS и международное агентство Японии JICA. На протяжении многих лет проводились исследования, и изучалась в подробностях история сейсмичности всего северного Алжира. Это позволило издать несколько каталогов CRAAG, в которых подтверждается, что сейсмичность сосредоточена больше в северном регионе страны, в полосе между литоральной областью и регионом южного полушария, расположенным от Марокканской и до Тунисской границы. В каталогах CRAAG имеется информация, что в течение всей истории Алжира, произошло несколько значительных землетрясений: Алжир (1716), Оран (1790), Болида (1825), Тенес (1890), но самый масштабный толчок произошёл в Бумердесе 21 мая 2003 г.
Благодаря проведению исследовательских работ, удалось разработать инструменты для точной оценки сейсмической уязвимости по всем объектам, находящимся в городах. Изучалась уязвимость каменных и железобетонных зданий, мосты и подземная инфраструктура города. Научные исследования продолжаются и по сегодняшний день и это позволяет расширить имеющийся материал по сейсмической уязвимости и продолжить его размещение в каталогах CRAAG.
Геология Алжира подтверждает свою сейсмическую опасность и это объясняется тем, в настоящее время редко встречаются возведённые конструкции, соответствующие сейсмостойким стандартам. Незаконное строение зданий, наносимый ущерб окружающей среды и другие не менее важный факторы делают Алжирский регион сейсмически опасным для населения.
Региональная сейсмическая опасность:
Определение силы сейсмического воздействия, позволяет точно установить сейсмическую опасность и определить её интенсивность, которая может,как достигать, так и превышать установленные нормы за определённый период по времени.
Местная сейсмическая опасность:
Опасность определяется исследованиями, которые проводятся при помощи микрозондирования, в результате устанавливаются пострадавшие районы или проявления таких индивидуальных явлений, как схождения или оползни грунтов.
Исследования, проводимые в Алжире больше направлены на «Методы оценки сейсмической уязвимости зданий», согласно которым и возводятся конструкций в Алжире. В большинстве своем конструкции не только показали свою неэффективность, но и подтвердили слабость при воздействии на них землетрясений.
Сейсмическая уязвимость:
Оценка выявленных потерь после землетрясения требует, чтобы для каждого класса зданий была установлена или разработана точная связь между интенсивностью сейсмического движения и степенью возможного повреждения сооружений. Потенциальное сейсмическое повреждение конструкций было основной целью в нескольких проведённых исследованиях. Оно и позволило сделать прогнозы и оценить конкретные потери с точки зрения разрушений зданий и сточки зрения жертв землетрясений.
Методы оценки сейсмической уязвимости зданий:
С каждым годом, на протяжении двух десятилетий растёт интерес к защите от разрушительных последствий землетрясений. Интерес, напрямую связан с уже существующими конструкциями зданий и сооружений. Благодаря этому интересу создано множество программ, с целью снижения риска сейсмической активности, среди которых, и программа Risk-UE (2003), VULNERALP (2005), CETEMéditerranée (1990) etMéthodeFEMA-154.
Метод VULNERALP (2005):
Это многоуровневый и самый востребованный метод для проведения и реализации различных уровней анализа с участием прогрессивного мобилизационного средства.
Разработано в 4 уровнях для проведения точного анализа:
− 1 — самый рудиментарный, называется 0. Основывается исключительно на типологии здания, что и позволяет быстро проверить возможные уровни ущерба по типологии возведённых построений в городе.
− 2 — суммарный, называется 1.0, считается опросником в сопровождении информативного руководства. Определённый индекс позволяет точно установить уязвимость, которая больше связана с определением информации по качеству и герметичности зданий.
− 3 — более точный, называется 1.1, реализовывает несколько более подробных карт по внешнему визуальному осмотру зданий. Полученная информация позволяет определить индекс уязвимости.
− 4 — называется 2.0, предоставляет информацию о самой структуре зданий через внешний и внутренний осмотр.
Общий индекс структурной уязвимости конструкций позволяет получить точный анализ путём агрегирования индексов на частичную уязвимость всех выявленных фактов повреждения и распределить их по соответствующим коэффициентам. Индекс уязвимости может варьироваться от 0 до 100, напрямую зависящий от допущенных ошибок при возведении конструкций, который и называется «интервалом».
Уровень ущерба рассчитывается путём пересечения уязвимость строительных и сейсмической интенсивности по формуле Джовинази и Лагомарсино:
Повреждение= [0,5 0,45. Арктан (Arctan), (0,55 (L — 10,2 0,05, VI)];
Где L — макросейсмическая интенсивность, а VI — индекс уязвимости.
Полученный результат ущерба, выражается в градусах по шкале EMS 98 в соответствии со следующими степенями:
− 1 степень — лёгкое повреждение от 0 до 0,2;
− 2 степень — умеренное повреждение от 0,21 до 0,4;
− 3 степень — повреждения от 0,41 до 0,6;
− 4 степень — возможное повреждение от 0,61 до 0,8;
− 5 степень — разрушительное повреждение от 0,81 до 1.
Этот метод был специально создан для реализации в масштабах города или в масштабах строительных групп.
2. Методология HAZUS (Hazard US):
Метод Hazard US, предлагаетя Федеральным агентством по чрезвычайным ситуациям FEMA, больше известный, как ATC-21, о котором более подробно описывается в документах FEMA 154 и FEMA. 2002 году именно это метод набрал 155 просмотров (BSSC, 2002a; BSSC, 2002b).
Базовая нота, больше направлена на структурные риски BSH: Basic Structural Hazard и относится к зданиям по своему конструктивному принципу. Такие нарушения выявлено среди 15 типов общих конструкций в Соединённых Штатах в соответствии с сейсмичностью указанного региона.
Этот показатель варьируется от 1,6 для железобетонных строений, которые расположены в районах с высокой сейсмичностью до 7.4. Для структурно-деревянных конструкций в зонах с низкой сейсмичностью, структурная оценка модифицируется путём добавления или вычисления коэффициентов модификации производительности SM на основе недостатков, которые наблюдаются в различных классах зданий. В структурные характеристики, учитываются модифицирующие факторы SM, которые являются высотой зданий. Геометрические и структурные неровности в плане возведения, а также года проектирования, который предполагает применение определённого строительного кодекса по типу почвы. Для облегчения этих элементов строения предусмотрена стандартизированная сетка, содержащая значения применяемых коэффициентов.
Окончательная оценка теоретически варьируется от 0 и до 7 и соответствует вероятности обрушения зданий в результате землетрясения, который равен или превышает максимальное землетрясение (MCE — соответствует 2 % вероятности превышения ровно через 50 лет) в строгом соответствии с установленным соотношением:
S = — log 10 (вероятность коллапса)
3. Методология СЕТЕ Средиземноморья (1990):
Считается сводным методом анализа уязвимости, который был разработан CETE в Средиземноморье в конце 90-х годов. Не является исследованием уязвимости, а скорее считается методом для определения презумпции уязвимости. В основном определяет индекс уязвимости зданий и его априори, а также указывает на более и менее благоприятное поведение возведённых конструкций при сейсмическом воздействии.
Этот метод остаётся по сей день эмпирическим, поскольку не проводится структурный расчёт для изучения реакции конструкции на данную сейсмическую нагрузку. Он принимает во внимание только данные, которые предоставляются на сайте, в основном без доступа к внутренним системам.
В визуальном определении вне зданий, главная задача состоит идентифицировать структурно-весовые параметры и изменить устойчивость уже существующих сооружений в случае возможных землетрясений и определить усугубляющие факторы уязвимости. Эти факторы определяются при помощи точной таблицы на обследование характеристики здания, его соответствующему значению, которые были установлены экспертами, разрабатывающими этот метод.
Из ведомости, представленной в приложении, индекс уязвимости V рассчитывается в соответствии со следующим выражением V = V1 + V2, где:
− V1- является базовым показателем, объединяющим влияние общих характеристик здания, согласно трём основным критериям, возрасту строительства (VA), и состояния технического обслуживания (VE) (V1 = VA VM VE), учитывая, что V1 изменяется от 0 до 0,50;
− V2 — представляет факторы уязвимости в результате наблюдения постсейсмического повреждения. Из работы Французской ассоциации паразиметрической инженерии, работа была представлена в техническом бюллетене № 24 от марта 2002 года.
22 фактора используются для определения вызова V2 в двоичном ответе, в зависимости от наличия фактора, или его отсутствия (1 = да / 0 = нет).
Вес присваивается только исходя из предполагаемой степени повреждения для каждого здания и сооружения индивидуально. Эта взвешенная сумма из 22 факторов нормализуется до 0,50.
Общий индекс уязвимости составляет от 0 до 1. Значение 1 — это самый высокий уровень уязвимости.
4. Методология Risq-UE:
Методология была разработана партнёрскими институтами проекта RISK-EU. Как часть Work Package на оценку 4 по уязвимости текущего здания. Этот проект был направлен на анализ сейсмического риска в масштабах города, и приводит к созданию методологии оценки рисков.
Для точной оценки уязвимости зданий было установлено два метода:
− Макросейсмический метод — основанный на присвоении зданиям индекса уязвимости, определяющий кривые уязвимости и хрупкость здания.
− Механический метод — основанный на аналитическом анализе структуры динамических моделей или упрощённых моделей.
Сравнение всех вышеперечисленных методов:
Вариация результатов, полученных разными методами, свидетельствует не только о разных уровнях уязвимости, но также указывает и на технический выбор, который должен проводится во время оценки уязвимости.
По словам гида (AFPS 5), который сравнивает качество методов и оценки уязвимости зданий к землетрясениям, метод RISK — EU является наиболее успешным, подтверждающий высокий уровень научной вариации и поэтому должен рассматриваться в первую очередь.
Литература:
- Centre De RechercheAppliquée En AstrophysiqueEtGéophysique (CRAAG).
- CHERRERED. A, DJEBAR. T: «vulnérabilitésismique des batimentsexistants-cas de la ville de Bejaia». Rapport de recherchebibliographique. Université de Bejaia 2011/2012.
- CGS. (2001). Vulnérabilitésismique de la villed’Alger,Rapport du Centre Nationale de Recherche en GénieParasismique (CGS), Alger, Algérie.
- JICA (2006). Rapport sur l'étude de la microzonation du risquesismique de la villemétropolitained’Alger,(CGS), Alger, Algérie.
- BelarbiMehenni H., Bensaïbi. M.(2000). Etude post-sismique de la vulnérabilité du lycéeBachir; 08–10 Octobre, Sheraton Club des Pins, Alger, Algérie, pp. 319- 325.
