Quantitative risk analysis of damage to structures during windstorms: some multi-scale and system-reliability effects

Abstract

Quantitative risk analysis enables rational accounting for the effect of spatial scale on estimates of damage to individual structures or to groups of closely spaced structures during severe windstorms. The case of window breakage on the fac ade of an iconic tall building, which motivated a series of such risk-based studies, is presented. The main part of the paper provides an overview of an integrated vulnerability model to estimate structural damage in clusters of residential buildings due to tropical-cyclone winds. This model accounts for the occurrence of a possible 'chain reaction' of events involving wind pressure damage and wind-borne debris damage, amplifying the aggregate losses. Several numerical examples are provided.

Optimal structures design: accounting of costs and relative accidents risk

“…При этом в ряде исследований постановки задач не учитывают рисков наступления аварийных ситуаций [1,2], что может при оптимальности того или иного решения существенным образом сказаться на безопасности объекта в период эксплуатации. Одной из мер получения наиболее рационального проекта конструкции с позиции оценки затрат на обеспечение безопасности зданий и сооружений является использование подходов, основанных на учете риска материальных потерь при эксплуатации сооружений [3][4][5][6][7][8][9][10][11]. Во многих исследованиях, посвященных данной тематике, рассматривались постановки задач, позволяющие учитывать надежность конструкции; риски, связанные с ошибками проектирования, уровнем нагруженности объекта, характером нагружения и др.…”

“…В ряде случаев в расчетах учитывался полный жизненный цикл конструкции [20]. Интерес также представляет и анализ рисков материальных потерь при значительном ветровом давлении [10], сейсмической активности [4][5][6]14], наводнениях [7] и прочих особых нагрузках и воздействиях. Отдельного внимания заслуживает вопрос оценки безопасности систем, имеющих повреждения, накапливаемые в процессе эксплуатации [21].…”