Abstract
The probabilistic portions of the seismic design maps in the NEHRP Provisions (FEMA, 2003/2000/1997), and in the International Building Code (ICC, 2006/2003/2000) and ASCE Standard 7-05 (ASCE, 2005a), provide ground motion values from the USGS that have a 2% probability of being exceeded in 50 years. Under the assumption that the capacity against collapse of structures designed for these "uniformhazard" ground motions is equal to, without uncertainty, the corresponding mapped value at the location of the structure, the probability of its collapse in 50 years is also uniform. This is not the case however, when it is recognized that there is, in fact, uncertainty in the structural capacity. In that case, siteto-site variability in the shape of ground motion hazard curves results in a lack of uniformity. This paper explains the basis for proposed adjustments to the uniform-hazard portions of the seismic design maps currently in the NEHRP Provisions that result in uniform estimated collapse probability. For seismic design of nuclear facilities, analogous but specialized adjustments have recently been defined in ASCE Standard 43-05 (ASCE, 2005b). In support of the 2009 update of the NEHRP Provisions currently being conducted by the Building Seismic Safety Council (BSSC), herein we provide examples of the adjusted ground motions for a selected target collapse probability (or target risk). Relative to the probabilistic MCE ground motions currently in the NEHRP Provisions, the risk-targeted ground motions for design are smaller (by as much as about 30%) in the New Madrid Seismic Zone, near Charleston, South Carolina, and in the coastal region of Oregon, with relatively little (<15%) change almost everywhere else in the conterminous U.S
چکیده
بخش های احتمالاتی نقشه های طراحی لرزه ای در مقررات (FEMA, 2003/2000/1997) NEHRP و در آئین نامه ساختمانی بین المللی (IBC) (ICC, 2006/2003/2000) و استاندارد (ASCE, 2005a) ASCE 7-05 به ارائه مقادیر زمین لرزه هایی از USGS می پردازند که دارای احتمال تجاوز %2 در 50 سال اند. با این فرض که ظرفیت در برابر فرو ریزش سازه های طراحی شده برای این زمین لرزه های با "خطر یکنواخت" برابر (بدون عدم قطعیت) مقدار مرتبط نگاشته شده در محل سازه است، احتمال فرو ریزش آن در 50 سال نیز یکنواخت است. بهرحال هنگامی که مشخص شود که در حقیقت عدم قطعیتی در ظرفیت سازه ای وجود دارد، این امردیگر صحیح نخواهد بود. در آن صورت، تغییر پذیری از سایتی به سایت دیگر در شکل منحنی خطر لرزه ای منجر به عدم یکنواختی می شود.
این مقاله به تشریح مبنای اصلاحات پیشنهادی در بخش های خطر – یکنواخت نقشه های طراحی لرزه ای کنونی در مقررات NEHRP که منجر به احتمال فرو ریزش تخمینی یکنواخت می گردد، می پردازد. برای طراحی لرزه ای تاسیسات هسته ای، اخیرا" اصلاحاتی مشابه اما تخصصی در استاندارد 05 – 43 ASCE تعریف شده اند (ASCE,2005b). در پشتیبانی از مقررات بروز شده سال NEHRP 2009 که اینک توسط شورای ایمنی لرزه ای بناها (BSSC) هدایت می گردد، در اینجا ما به ارائه نمونه هایی از زمین لرزه های اصلاح شده برای یک احتمال فرو ریزش هدف انتخابی (یا ریسک محور) می پردازیم. نسبت به زمین لرزه های MCE احتمالاتی که اینک در مقررات NEHRP رایج اند، زمین لرزه های ریسک محور جهت طراحی، دارای مقادیر کمتری (تا حدود %30) در زون لرزه ای New Madrid در نزدیکی Charleston، کارولینای جنوبی و در ناحیه ساحلی Oregon بوده و با تغییر نسبتا" کم (کمتر از %15) تقریبا" در هر کجا از مرزهای ایالات متحده، می باشند .
-1مقدمه
در مقایسه با نقشه های طراحی لرزه ای در ویرایش های قدیمی تر مقررات NEHRP (و در آئین نامه UBC سال 1997) که تا حد کمی مبتنی بر مقادیر زمین لرزه ای با احتمال تجاوز %10 در پنجاه سال بوده اند، بخش احتمالاتی حداکثر زلزله منظور شده (MCE) نقشه های زمین لرزه ای مقررات NEHRP سالهای 1997و 2000و 2003 (و تمام ویرایش های IBC) برابر مقادیر %2 در پنجاه سال اند. این افزایش در مقادیر زمین لرزه ، ناشی از تغییر در هدف عملکردی از "ایمنی جانی" به "ممانعت از فرو ریزش" است که منجر به معرفی ضریب 3/2 شده و در زمین لرزه MCE اعمال گشته است. این ضریب کاهشی، عمل متقابل "یک تخمین کران پایین حاشیه (یا ضریب ایمنی) در برابر فرو ریزش ذاتی در سازه های طراحی شده مطابق مقررات است. این کران پائین تر، بر اساس تجربه مورد داوری قرار گرفته، تا مناسب با ضریبی در حدود 1.5 در زمین لرزه باشد" (صفحه 17 از تفسیر بر مقررات NEHRP). در نتیجه این انتظار وجود دارد که برای مقاومت در برابر فرو ریزش تحت زمین لرزه MCE، سازه ها را می توان برای 1/1.5=2/3 زمین لرزش MCE طراحی نمود. توجه نمائید که عدم قطعیت در ظرفیت فرو ریزش سازه ای که در بالا در قسمت چکیده ذکر شده و در پائین در یک بخش تشریح شده است را می توان در واقع عدم قطعیت در عدد 1.5 برای ضریب ایمنی دانست…