Разрушительные сейсмические явления, происходящие во всем мире, продолжают повышать уверенность научного, технического и политического сообществ в необходимости выявления объектов, подвергающихся риску, и разработки более эффективных и рентабельных стратегий снижения рисков разрушения инфраструктурных объектов от сейсмической активности.
Значительный прогресс в области сейсмостойких исследований, достигнут благодаря появлению новых технологий и методов, которые могут быть использованы для оценки рисков, управления ими и смягчения их последствий. Тем не менее, многое еще предстоит сделать, особенно в отношении существующих зданий, большинство из которых построены без антисейсмических способов защиты.
Широкое разнообразие строительных и конструктивных систем, связанных со сложным поведением материалов (грунта, древесины, кладки, стали и железобетона), значительно ограничивает применение действующих строительных норм и стандартов к существующему жилищному фонду. Для решения этой глобальной проблемы существует фундаментальная потребность в разработке более сложных и надежных методов анализа, а также усовершенствованных методов модернизации сейсмических систем в соответствии с принципами сохранения зданий.
Представители современного научного мира, которые работают в этом направлении, подчеркивают необходимость обеспечения надлежащего баланса между простотой и точностью при выборе метода или технологии определения сейсмической уязвимости. Они также подчеркивают важность принятия показателей уязвимости, которые могут быть легко поняты и интерпретированы не только представителями технического и научного сообщества, но также гражданами, правительственными органами и органами гражданской обороны.
Вот несколько последних разработок в направлении снижения сейсмических рисков.
1.Разработка пакета документов для оценки и диагностики состояния зданий и инфраструктуры с точки зрения сейсмической активности.
Авторы разработки устанавливают два конкретных протокола:
- краткосрочное руководство, которое позволяет классифицировать ущерб и уровни риска, а также определить, какие немедленные действия должны быть предприняты путем подготовки предварительного отчета на месте;
- долгосрочный протокол, предусматривающий расчетные процедуры и конструктивные решения для улучшения «сейсмического поведения» пострадавших зданий.
Валидность протоколов подтверждается специально разработанными испытаниями, которые еще больше иллюстрируют потребность в средствах информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) для оценки архитектурных технических аспектов.
2. Оценка сейсмического риска и представление сценариев потерь при землетрясениях.
Реализация этого проекта предлагается по двум методикам:
- с использованием эмпирического подхода для оценки сейсмической уязвимости зданий с использованием метода индекса уязвимости (RISK-UE) и с учетом как детерминированных, так и вероятностных сценариев землетрясений;
- с использованием оценки сейсмической уязвимости как каменных, так и железобетонных зданий с помощью упрощенного типологического подхода, при этом сценарии ущерба разрабатываются с учетом местных условий на объекте и топографических особенностей. Было доказано, что воздействие этих объектов играет важную роль в оценке уязвимости и рисков в городских районах.
3. Использование нейросетей для получения упрощенных кривых пропускной способности для сейсмической оценки.
В предложенном подходе автор использует искусственную нейронную сеть (ИНС) для получения упрощенной кривой мощности типологии здания с целью использования метода №2 для оценки сейсмического поведения конструкции. Представленные экспериментальные исследования позволили сделать вывод о том, что точность ИНС в значительной степени зависит от объема данных, используемых для её подготовки, и продемонстрировали возможность использования ИНС для получения упрощенных кривых мощности с высокой точностью для целей сейсмической оценки.
4. Сейсмическое улучшение традиционных столярных швов зданий, построенных из древесины.
Исследователи проанализировали несколько возможных подходов к решению данной задачи, каждый из которых использует различные технологии дооборудования, позволяющие избежать полного демонтажа шва, что позволяет сохранить целостность основной рамы постройки. Согласно экспериментальным наблюдениям, наиболее эффективным методом оказалось полное крепление тормозных пластин к дереву с помощью винтов. Интересные результаты дала также армировка столярных швов гвоздями из древесины, а также комбинация гвоздей и вставленных пластин.
5. Дискретно-элементный анализ теста качающегося стола.
выполненного на традиционном каменном доме, в качестве демонстрации возможностей данного метода анализа. Рассматриваются вопросы практического применения, а именно вычислительные требования к динамическому анализу. Среди прочего, автор подчеркивает, что стратегии упрощения модели, будь то с точки зрения геометрии или конститутивных предположений, являются ключевым моментом для получения значимых результатов с существующими данными в практических ситуациях.
6. Оценка структурного поведения и сейсмических характеристик здания с использованием нелинейного статического анализа.
На основании проведенного диагноза и анализа авторы приходят к ряду выводов о необходимости разработки плана мониторинга и комплекса профилактических мер для обеспечения более эффективного конструктивного поведения здания.
Каждая из представленных разработок по-своему выглядит многообещающе, каждая имеет как свои преимущества, так и недостатки.
А как считаете Вы? Какая из методик может стать революционным спасением от колоссальных убытков ежегодно наносимых чрезмерной сейсмической активностью и сможет ли вообще? Буду рада услышать Ваше мнение по этому вопросу.