استفاده از روش‌ قابليت اعتماد مرتبه اول در تخمين خسارات لرزه‌اي بر اساس نتايج روش زمان‌دوام

Application of first order reliability method in seismic loss assessment using Endurance Time method

اخيراً روش‌هاي قابليت اعتماد در تخمين خسارات لرزه‌اي محتمل مورد توجه قرار گرفته‌اند. در اين پژوهش يك روش كاربردي براي تخمين خسارت لرزه‌اي محتمل با در نظر گرفتن عدم‌قطعيت‌ها با استفاده از تحليل زمان‌دوام (ET) معرفي شده است. تحليل زمان‌دوام پاسخ‌هاي سازه‌اي را با استفاده از يك تحليل تاريخچه زماني به صورت پيوسته در محدوده‌ي شدت‌هاي مختلف فراهم مي‌كند. با استفاده از اين خاصيتِ روش زمان‌دوام، روش قابليت اعتماد مرتبه اول (FORM) به عنوان يك روش قابليت اعتماد گرادياني براي تخمين نرخ سالانه‌ي فراگذشت از هر مقدار مؤلفه‌ي خسارت به كار برده شده است. بر اين اساس، خسارات مورد انتظار ناشي از خطرات لرزه‌اي را مي‌توان با حجم محاسبات قابل قبول تخمين زد. در اين قسمت هزينه‌هاي مورد انتظار متناظر با خرابي‌هاي سازه‌اي و غير سازه‌اي، جراحات و مرگ‌ومير براي يك سازه‌ي نمونه توسط مدل‌هاي احتمالاتي هزينه تخمين زده شده است. اين مدل‌هاي احتمالاتي براي تناسب بيشتر با روش پيشنهادي بهبود داده شده‌اند. همچنين يك روش تحليلي در چهارچوب تئوري احتمال كل به عنوان يك روش معيار براي محاسبه‌ي خسارت مورد انتظار ناشي از زلزله‌هاي محتمل استفاده شده است. منحني خسارت براي سازه‌ي نمونه بر اساس هر دو روش محاسبه شده است و نتايج مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته‌اند.

In latest generations of the performance based design approaches it has been tried to express the expected performance of buildings under seismic hazards in the form of social and financial terms. Probabilistic approaches used to achieve this goal commonly involve rigorous and time consuming calculations. In this research, Endurance Time (ET) method is used to provide structural responses of a template structure and a practical procedure is introduced to estimate the probable seismic losses on the basis of reliability methods. ET analysis provides the structural responses in a continuous range of intensities by a single response-history analysis. Based on this property of ET, first order reliability method (FORM) as a gradient based reliability method is used to estimate the annual rate of exceeding any value of total loss for the prototype structure. Using the proposed method, the expected losses due to seismic hazards can be estimated with affordable computational demand. Expected costs of the prototype structure are estimated using a well-known probabilistic cost model which is modified to be suitable for the proposed method. Results are compared with an analytical method in the framework of total probability theorem as a benchmark. “Loss Curve” for the prototype structure is calculated based on the two methods and the results are investigated and compared.