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.