SFB 461
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PROJEKTZIELE
STANDORTMODELL

SCHADENSSIMULATION

RESSOURCENALLOKATION

FRÜHWARNSYSTEME

DISASTERMANAGEMENT  TOOL
EQRESCUE
 

Die Berechnung der Schadensszenarien erfolgt auf Basis von Antwortspektren. Hierbei können zwei Arten von Antwortspektren in die Schadensprognose einfließen: (1) reale Antwortspektren, die aus Aufzeichnungen des seismischen Messnetzes gewonnen wurden oder (2) normierten Antwortspektren auf der Basis von erdbebenspezifischer Parametern. Im zweiten Fall erfolgt zunächst die Bestimmung der effektiven Spitzenbeschleunigung mit Hilfe von gebietsspezifischen Abklingfunktionen. Unter Berücksichtigung der Bodenbe­dingungen kann anschließend der Spitzenbeschleunigungswert mit Hilfe von geeigneten Berechnungs­vorschriften, wie sie beispielsweise im Eurocode 8 beschrieben sind, in normierte Antwortspektren umgewandelt werden.

Um das Gebäudeverhalten zu beschreiben, werden die im Untersuchungsgebiet vorkommenden Gebäude in Gebäudeklassen mit ähnlichen Gebäudeeigenschaften (Konstruktionsart, Höhe, angewandte Baunorm) eingeteilt. Das Verhalten einer Gebäudeklasse unter Erdbebenlast wird mit Hilfe von Kapazitätsspektren beschrieben. Diese Kurven stellen die Spektralverschiebung der Spektralbeschleunigung gegenüber. Die Kapazitätsspektren für EQSIM wurden für einige wenige prototypische Gebäude mit Hilfe einer Frequenzanalyse auf der Basis von FE-Methoden und einer anschließenden Push-Over-Analyse erstellt. Da diese Vorgehensweise sehr aufwändig ist, wurden aus HAZUS für den Großteil der Gebäudeklassen die Kurven vergleichbarer Gebäudeklassen übernommen und an rumänische Bedingungen angepasst. Um nun die aus einem bestimmten Erdbeben resultierende Spektralverschiebung für eine bestimmte Gebäudeklasse zu bestimmen, wird die Kapazitäts-Spektrum-Methode eingesetzt. Hierfür werden für unterschiedliche inelastische Antwort­spektren, die durch Transformation der elastischen Antwortspektren berechnet werden können, die Schnittpunkte mit dem Kapazitätsspektrum ermittelt. Stimmen der so bestimmte Duktilitätswert der Gebäudeklasse mit der Duktilität eines inelastischen Nachfragespektrums überein, so ergibt sich die zugehörige maximale Spektralverschiebung. Der Schritt von der bestimmten Spektralverschiebung hin zu den Schadenswahrscheinlich­keiten erfolgt mit Hilfe von sogenannten Fragilitätskurven. Diese Kurven sind ebenfalls gebäudeklassenspezifisch und geben für mögliche Verschiebungswerte Wahrscheinlichkeiten dafür an, dass ein Gebäude in einer bestimmten Schadensklasse liegt. Setzt man die für die Gebäudeklasse ermittelte maximale Verschiebung an, so können die zugehörigen Schadenswahrscheinlichkeiten leicht abgelesen werden.

 

Der Berechnungsweg für ein Beispiel ist in der folgenden Abbildung angegeben.