А. Примеры по главам книги

Прогнозирование и оценка обстановки при землетрясениях

Пример 8.1. Населенный пункт с числом жителей N = 50000 человек, расположенный на песчаном фунте и имеющий бескаркасные здания из местного материала без фундамента, а также малоэтажные кирпичные здания (до 4 этажей), крупнопанельные здания, построенные на полускальных грунтах, оказался в зоне действия землетрясения магнитудой 7 баллов по шкале Рихтера, эпицентр которого находился в 50 км от населенного пункта, а гипоцентр - на глубине Н = 30 км.

Определить степень разрушения зданий и потери среди населения города.

Решение. По формуле (8.1) определяем интенсивность землетрясения J(R):

По формуле (8.3) определим реальную интенсивность землетрясения, степень разрушения зданий и сооружений и людские потери в зависимости от типа грунта.

Бескаркасные здания из местного материала без фундамента на песчаном грунте. Так как грунт, на котором построены эти здания, и грунт окружающей местности одинаков, то приращение балльности AJ идJ (см. табл. 8.1)

одинаково, и для песчаного грунта составляет 1,6, поэтому:

Для зданий рассматриваемого типа параметр сейсмостойкости J_c = 4 (см. табл. 8.2), -/pea,, ~J_C = 7,3-4 = 3,3 и, согласно табл. 8.5, /_ср = 2,8. При / = /_ср = 2,8 «3 вероятность общих потерь населения в домах рассматриваемого типа при условии, что все дома получат третью степень разрушения, по данным табл. 8.4. составит =0,05, а безвозвратных - Р*_езвр =0,01. Для более точного определения структуры потерь населения по табл. 8.6 по разности величин Jpea,,-с7_с =3,3 (принимаем У_реап —J_c «3,0) находим вероятность возникновения различных степеней повреждения зданий: для первой степени ff₌, =0,1; для второй степени /Д₂ =0,3; для третьей степени РД₃ =0,5 и для четвертой /Д₄ =0,1. Далее по формулам (8.4) - (8.6) находим структуру потерь:

Примем для определенности, что землетрясение произошло ночью, когда 94 % населения (табл. 8.7) находится в жилых домах, и в бескаркасных зданиях из местных материалов проживает 20 % жителей населенного пункта (N₃= 0,94 • 0,2 • 50000 = 9400 человек). Тогда по формулам (8.7):

Кирпичные малоэтажные здания на полускальных грунтах. Так как грунт, на котором построены эти здания, полускальный, то приращение балльности для грунта (по сравнению с гранитом), на котором построено здание, составляет ДУ_П0СГ=1,36 (см. табл. 8.1), а приращение балльности для песчаного грунта в окружающей местности AJ₀ м составляет 1,6 поэтому:

Для зданий рассматриваемого типа параметр сейсмостойкости J_c= 5,5 (см. табл. 8.2), тогда -J_c =7,54-5,5 = 2,04 и, согласно табл. 8.5, /_ср = 1,5. При / = /_ср =1,5^2 вероятности общих и безвозвратных потерь населения в домах рассматриваемого типа при условии, что все дома получат разрушения не более 2 степени, поданным табл. 8.4 составят Р³6щ = 0 и /?_езвр = 0, т. е. люди

не пострадают. В соответствии с данными табл. 8.6 по разности величин J — J_с = 2,04 (принимаем J - J_c «2) находим вероятность возникновения

различных степеней повреждения зданий: для первой степени /f₌₎=0,3; для второй степени Р/₌₂ = 0,5; для третьей степени /f₌₃ = 0,1.

Крупнопанельные здания, построенные па полускальных грунтах. Так как грунт, на котором построены эти здания, полускальный, то приращение балльности для грунта (по сравнению с гранитом), на котором построено здание, составляет д/ =1,36 (см. табл. 8.1), а приращение балльности для песчаного грунта в окружающей местности AJ₀ м составляет 1,6, поэтому:

Для зданий рассматриваемого типа параметр сейсмостойкости J_c=6,5 (см. табл. 8.2), тогда У_рсал —J_G =7,54-6,5 = 1,04 и, согласно табл. 8.5, I =0,5. При / = /_ср=0,5-<2 люди не пострадают (см. табл. 8.4). В соответствии с табл. 8.6 при —J_c =1,04 40 % зданий рассматриваемого типа вообще не

получит повреждений, 50 % зданий получит повреждения первой степени, 10 % - второй. Таким образом, наибольшую опасность представляют бескаркасные здания без фундамента из местных материалов, жители которых могут серьезно пострадать.