Приложение 7 (справочное). Вопросы вероятности появления значений ускорений сейсмических воздействий (по данным FEMA 96/1988 "Рекомендуемые положения по разработке сейсмического регулирования для новых строений Национальной программы уменьшения опасности землетрясения, Федеральное агентство по управлению в чрезвычайных ситуациях (США), октябрь 1988 г.)

Приложение 7
Справочное

Вопросы вероятности появления значений ускорений сейсмических воздействий (по данным FEMA 96/1988 "Рекомендуемые положения по разработке сейсмического регулирования для новых строений Национальной программы уменьшения опасности землетрясения, Федеральное агентство по управлению в чрезвычайных ситуациях (США), октябрь 1988 г.)

Одной из основных характеристик механических воздействий землетрясений являются эффективное пиковое ускорение (в некоторой нормативно-технической документации - ускорение нулевого периода) (далее ЭПУ) и эффективная пиковая скорость (далее ЭПС). Ряд значений ЭПУ связан со значениями интенсивности землетрясения в баллах. Таким образом, установление для данной сейсмической местности интенсивности возможных землетрясений в баллах одновременно является установлением возможных значений ЭПУ и ЭПС.

ЭПУ есть ускорение, рассчитанное путем спрямления полученного для 5% относительного демпфирования (далее о. д.) спектра ответа скоростей перемещения земной поверхности при реальных (или обобщенных расчетных) землетрясениях для диапазона частот 2-10 Гц, деленное на принятый коэффициент 2,5; значение этого коэффициента получено как обобщение соотношений между ЭПУ и наибольшим ускорением спектра ответа для 5% о. д.

Вероятность того, что установленные из условий интенсивности землетрясений значения ЭПУ и ЭПС не будут достигнуты в данной местности в течение 50-летнего периода (далее "вероятность недостижения"), составляет 90%.

При современном уровне знаний эта вероятность не может быть определена как точная. Более того, так как при составлении карт сейсмичности проводят увязку и пригонку различных по полноте данных, эта вероятность не может быть совершенно одинаковой для разных районов. Можно считать, что "вероятность недостижения" находится в диапазоне 80-90%.

Применение интервала 50 лет для характеристики "вероятности недостижения" является в известной степени условным и не означает, что для сооружений и оборудования предполагается срок службы 50 лет.

"Вероятность недостижения" может быть переведена в другие величины, такие как средний интервал повторяемости и средний ежегодный риск. 90%-ная "вероятность недостижения" на 50-летнем интервале эквивалентна среднему интервалу повторяемости 475 лет или среднему ежегодному риску 0,002 долей в год. Эти величины имеют физический смысл только как среднее за очень большой период времени - десятки тысяч лет. Вообще, средний интервал повторяемости или период повторения 475 лет не означает, что землетрясение произойдет однажды, дважды или вообще произойдет в течение 475 лет. Согласно современному уровню знаний нет практической альтернативы утверждению того, что сильное землетрясение произойдет в данный период времени, и величина, подобная периоду повторяемости, означает только возможность того, что это событие произойдет.

В табл. 14 приведены значения ЭПУ для разных "вероятностей недостижения" и соответственно для различных значений ежегодного риска и повторяемостей. Данные для вероятностей более 98 и менее 60 % получены путем экстраполяции. Вопрос о том, могут ли эти более высокие значения иметь место в каких-либо сейсмически опасных районах, особенно в районах с меньшей сейсмической активностью, является дискутабельным; некоторые эксперты считают, что верхний предел ЭПУ для районов с меньшей сейсмичностью такой же, как и для районов с более высокой сейсмичностью, хотя вероятность того, что столь экстремальные значения ЭПУ возникают, является, конечно, чрезвычайно малой.

Вероятность того, что ордината расчетного спектра ответа не будет достигнута в течение какого-либо периода, приблизительно такая же, как "вероятность недостижения" ЭПУ и ЭПС. Это утверждение верно, так как невозможность достижения в будущих землетрясениях ЭПУ и ЭПС является много большей, чем невозможность достижения спектральных ординат, заданных ЭПУ и ЭПС. Поэтому вероятность того, что ордината спектра ответа не будет достигнута в течение 50 лет, также составляет 90%, по крайней мере не выходит из диапазона 80-95%.

Таблица 14

Вероятность на базе, 50 лет, %	Ежегодный риск, доли единицы	Средняя повторяемость, год	Эффективное пиковое ускорение
			м x с(-2) (g)			относительные единицы (по отношению к 90%)