كاربرد مهندسي قابليت اطمينان در مديريت خطرپذيري لرزه­اي شهري

Application of Reliability Engineering in Urban Seismic Risk Management

مديريت خطرپذيري لرزه¬اي با تبديل خطرپذيري و آسيب¬ ناشي از زلزله به صورت مقادير كمّي خسارات، علاوه بر ارائه برآورد مناسب از شرايط خطرپذيري موجود، به ارائه راهبردهاي مناسب براي كاهش خسارات براي بخش تصميم ساز اعم از كارفرماي يك پروژه مشخص يا برنامه ريزان و مديريت شهري در سطح كلان مي¬پردازد. در مقاله حاضر به كاربرد مهندسي زلزله عملكردي با رويكرد قابليت اطمينان لرزه¬اي به عنوان ابزاري براي تسهيل تصميم سازي در مديريت خطرپذيري پرداخته شده است. براي اين منظور عملكرد لرزه¬اي يك ساختمان اداري دوازده طبقه فولادي با استفاده از روش مهندسي زلزله عملكردي با رويكرد قابليت اطمينان لرزه¬اي موردارزيابي قرار گرفته است و منحني خطرپذيري لرزه¬اي سازه، از منظر سرمايه¬گذار و بهره بردار پروژه مورد بررسي قرار گرفته است سپس سه راهبرد مديريت خطرپذيري شامل كاهش، انتقال و تلفيق كاهش و انتقال خطرپذيري لرزه اي با هدف كاهش خسارات آتي و حفظ سرمايه مورد بحث قرار گرفته است. براي اين منظور سطح اطمينان تامين سطح عملكرد ايمني جاني در سازه موردنظر در برابر وقوع زلزله با دوره بازگشت 475 سال، از حدود 49% به حدود 80% ارتقاء داده شده است و تاثير اين موضوع بر روي كاهش ميزان خسارات و ميزان احتمال وقوع خسارات در منحني خطرپذيري لرزه¬اي سازه سنجيده شده است. نتايج مطالعه نشان داده است كه استفاده از دو راهبرد كاهش خطرپذيري و راهبرد انتقال خطرپذيري به صورت همزمان هم به كاهش پنج تا بيست درصدي احتمال به خطر افتادن سرمايه در سطوح مختلف خسارات منجر مي¬گردد و هم به كاهش دوره زماني توقف در فعاليت اقتصادي كارفرما در زمان بروز زلزله محتمل كمك مي¬كند.

Seismic risk management plays an important role for rational decision-making of both public and private sectors in the seismic prone urban areas. In this approach, the seismic hazards and seismic damages can be translated to the quantitative probabilistic losses. Therefore, the risk-based urban decisions for reducing, transferring or retaining of probable damages and losses are facilitated for a wide range of users from urban policy-makers to clients of a specific project. This paper presents some applications of the reliability-oriented performance-based earthquake engineering in facilitating decision-making in urban seismic risk management. For this purpose, the seismic performance of a case study twelve-story setback building is assessed by using the incremental dynamic analysis method, under a reliability-based approach. Then, the seismic risk curve of the building is investigated from the viewpoint of the financer and beneficiary of the building. Thereafter, three strategies including reduction, transformation and combined reduction and transformation of seismic risk are evaluated for the purpose of securing the building funds and also, for reducing possible future losses to beneficiaries arising from the probable structural damages. For this purpose, the confidence level of meeting the life safety performance objective for the building have been upgraded from 49% to nearly 80%, by a reliability-based approach and then, the effects of this designing approach on reducing the amount of losses and the amount of loss exceedance probabilities are investigated via the seismic risk curve of the building. The results is shown that applying the strategy of combined reduction and transformation of seismic risk to the decision-making process can reduce the financial risk of this building from 5% to 20%, depending on the different level of probable damages, and also, it can help effectively in reducing the stoppage time period of economic activity of the building owner in the possible earthquake catastrophes.