m0919

Мартынов Николай Викторович. Активная сейсмозащита: варианты развития и критический анализ практических возможностей. Симферополь, 2013 -. 266 с.

Предлагаемая вниманию работа рассчитана на студентов старших курсов, аспирантов и инженеров, преподавателей и исследователей, занимающихся сейсмостойким строительством. Посвящена работа прогрессивному в области эффективной и надежной сейсмозащиты направлению – активным системам сейсмозащиты. Наблюдаемый в последние годы повышенный интерес к отмечаемым системам со стороны специалистов обусловлен более высокими показателями эффективности и надежности, которые они демонстрируют по сравнению традиционными методами и способами сейсмоусиления строительных объектов. К сожалению, широкому применению и использованию активных систем в строительной практике препятствует слабая известность систем среди специалистов, и пока недостаточная их изученность, и апробация в условиях сильных землетрясений.

Поэтому, с одной стороны, представляя имеющиеся варианты реализации активных систем, для студентов и аспирантов работа выступает в качестве обучающего источника.

Одновременно с этим, пусть и косвенно, осуществляются агитация и пропаганда новых систем и дополнительных возможностей в области строительства.

С другой стороны, критический анализ и обзор, представленный в работе, позволяет читателю экономить свое время, так при этом отпадает необходимость в поиске аналогичной информации в других информационных средствах. Больше того, сосредоточив материальные средства и научно-инженерные кадры на наиболее интересных разработках, представляемых в работе, уже сейчас, не дожидаясь завершения стадии реализации всех активных систем, можно оптимально использовать экономические и ма- териально-технические ресурсы.

Реализация перспективных идей, представленных в работе, в конкретных строительных проектах позволяет рационально использовать материальнотехнические средства, а, главное, для всех нас – позволяет обеспечивать высокий уровень эффективности и надежности сейсмозащиты строительным объектам.

Еще одной отличительной особенностью работы является системный подход, посредством которого анализируются имеющие практические возможности сейсмозащиты с вновь представляемыми возможностями активной сейсмозащиты.

Вследствие чего работа может быть интересной и полезной для широкого круга читателей. Однако так, как все же это специфическая работа технического плана, то это потребует от читателя определенного уровня знаний и подготовки, времени для ознакомления, внимания, вдумчивой и творческой работы над собой.

Рецензенты:

Заместитель директора по научной работе, заведующий отделом сейсмостойкого строительства ГП «Институт «КрымНИИпроект»», действ. член Академии строительства Украины, д.т.н., ст.науч.сотр. В.С. Кукунаев;

Зав. кафедрой «Механики и сейсмостойкости сооружений» национальной академии природоохранного и курортного строительства (НАПКС), профессор, д.т.н. Чемодурова В.Т;

Профессор кафедры «Теплогазоснабжения и вентиляции» (НАПКС), лауреат премии Совета Министров СССР, д.т.н. Б.И., Боровский.

Рассмотрено и одобрено к публикации на заседании кафедры «Механики и сейсмостойкости сооружений» НАПКС, протокол № 11 от 14.06.2013.

Рассмотрено и одобрено Методической комиссией УМК АСФ протокол №7 от 25.06.2013

Рекомендовано к печати Ученым советом НАПКС протокол № 10 от 27.06.2013.

УДК: 699.841

М294 с Мартынов Н.В.

2

Оглавление

3

4

ПРЕДИСЛОВИЕ.

Предлагаемая вниманию читателя работа относится к исследованию особенностей и возможности активной сейсмозащиты (сейсмоизоляции) и, на ее базе, поиску наиболее эффективной и надежной сейсмозащиты строительных объектов.

Сама по себе, идея активной сейсмозащиты не нова - отдельные ее системы и элементы пережили века и даже тысячелетия, при этом показав неплохие результаты работы [1-2]. И, тем не менее, системы активной сейсмозащиты малоизвестны широкому кругу строителей и пока редко используются в строительной практике. Виной такого ненормального положения выступает ряд объективных причин…

От того, насколько успешно мы сможем нейтрализовать, устранить и компенсировать отмечаемые причины, в общем-то, и будет зависеть получение эффективной и надежной сейсмозащиты строительных объектов. Поэтому автор считает, что это достаточно веская причина, чтобы читатель для начала обратил внимание на предлагаемую его вниманию работу, а затем, чтобы самоопределиться со своей позицией, потратил бы часть своего времени, чтобы разобраться с предлагаемыми его вниманию фактами и аргументами…

Для начала отметим, что в строительной практике, сейсмозащита условно подразделяется на два основных направления: традиционная и активная сейсмозащита.

Традиционная сейсмозащита в основном осуществляется путем снижения массы, изменения жесткости конструкций, элементов, увеличения прочности используемых материалов и дополнительного армирования стен, узлов сопряжения отдельных элементов и, наконец, посредством предварительною напряжения и выгибания отдельных несущих конструкций строительного объекта. В основном проводимые мероприятия осуществляются для придания дополнительной прочности строительной системе и только, в случае снижения массы, для снижения сейсмической нагрузки. [3-4]

Активная сейсмозащита осуществляется за счет изменения гибкости (податливости), трения и силового воздействия в специальных конструктивных элементах и системах, как правило, располагаемые между самим строительным объектом и его фундаментом. В данном случае элементы антисейсмической направленности вводятся для снижения сейсмического воздействия на строительный объект. Конструктивно они как бы изолируют защищаемую часть строительного объекта от сейсмического воздействия. Отсюда у активной сейсмозащиты второе название - сейсмоизоляция. Снижение сейсмического воздействия, по сравнению с традиционными методами, лучше обеспечивает необходимую сейсмостойкость строительной системе. [3-6]

К сожалению, на сегодняшний день у традиционной сейсмозащиты все имеющиеся положительные резервы уже выявлены и, в общем-то, задействованы, поэтому ожидать существенных улучшений положения в эффективности и надежности сейсмозащите не приходится.

Кроме этого, при разрушительных землетрясениях (с интенсивностью сейсмического воздействия свыше девяти баллов), традиционные методы сейсмозащиты оказываются недостаточными и слишком затратными [3, 7]. Вследствие чего, в строительных нормах целого ряда стран воздействия с максимальной интенсивностью в 11-12 баллов вообще не приводятся и не рассматриваются [8-9]. А значит, не обеспечивается и необходимая сейсмозащита строительных объектов. Отсюда столь повышенное внимание со стороны некоторых инженеров к системам активной сейсмозащиты, которая выступает как альтернатива существующим методам и способам организации сейсмозащиты.

И наконец, среди основных недостатков существующей сейсмозащиты следует отметить ее относительно низкий уровень эффективности и надежности. Дело в том, что, несмотря на то, что во многих странах Мира мероприятия по сейсмозащите строительных объектов являются обязательными, после сильных землетрясений всегда имеют место разрушения, жертвы и погибшие. Налицо несоответствие: потребности сообщества стали выше, естественно, выросли и требования, предъявляемые к сейсмозащите, а качество самой сейсмозащиты, к сожалению, пока остается на прежнем уровне. Причина несоответствия проста и заключается в непредсказуемости сейсмического воздействия и в архитектурно-конструтктивном многообразие строительных систем, так как именно они влекут за собой высокий уровень неоднозначности и неопределенности. В результате любые наши конструктивные решения приобретают статус предположения или

5

догадок, правильность которых мы можем определить только тогда, когда разрушительное землетрясение уже произошло и когда мы уже ничего изменится не можем. К сожалению, из-за высокого уровня неоднозначности и неопределенности, мы даже полученный при этом опыт не можем использовать в полном объеме. Отсюда очевидный вывод - снизить конструктивными мероприятиями неопределенность и неоднозначность до приемлемого сообществом уровня.

Следует отметить, что понятие приемлемого уровня исключает показатель гарантии надежности в 100% и сводит ее к значениям, когда наличие жертв и уровень материальных (экономических) потерь сообщество может для себя принять приемлемым [10-15].

Поясним сказанное на примере. Если взять любой, из имеющихся современных видов транспорта: автомобильный, железнодорожный, морской, авиационный, то, несмотря на более высокую, чем в строительстве культуру производства, высокую систему контроля и безопасности, выяснится, что аварии на транспорте совсем не исчезли. Они были в прошлом, есть в настоящем и будут иметь место в будущем. При этом анализ аварий показывает, что во многих случаях их виновником выступает человеческий фактор (или люди).

Строительные объекты возводятся не сами по себе, а для удовлетворения конкретных потребностей человека. Опять же проектируются и строятся объекты людьми. А значит, к сожалению, человеческий фактор в строительной отрасли так же будет иметь место, и срабатывать он будет так же, как и во всех других случаях. Хотим мы того или нет, но при сильных землетрясениях жертвы и материальные потери всегда будут иметь место и наша задача будет сводиться лишь к их минимизации. Неприятно осознавать свою уязвимость и зависимость со стороны сил стихии, но с этим приходится считаться. Поэтому, нам заранее следует договориться, что говоря об эффективности и надежности сейсмозащиты, мы будем подразумевать не 100% гарантию безопасности, а либо оптимальное техническое решение, либо более высокие положительные показатели новации по сравнению с аналогичными решениями, используемых в строительстве.

Вообще-то чтобы снизить неоднозначность и неопределенность, связанную с уникальностью чего-либо конкретного, нужно это что-то либо перевести в разряд рядового события, либо найти компенсаторы, которые позволят добиться успеха другими средствами.

Ахитектурно-конструктивное многообразие связано с необходимостью обеспечить людям их духовные и материальные потребности. Используя принцип «типизации», частично это множество можно было бы и сократить. Однако, в целом, это мало скажется на уровне неоднозначности и неопределенности. К сожалению, уровень «типизации», реально способный снизить неоднозначность и неопределенность до приемлемых значений, не допустим, так как это приводит к ущемлению людских потребностей. Кроме этого, в короткий промежуток времени демонтировать и заново построить сотни млн. разнообразных строительных объектов ни по техническим, ни по материальным соображениям наше сообщество не способно.

И, наконец, само по себе снижение неоднозначности и неопределенности еще не означает гарантию высокой эффективности и надежности строительному объекту. Например, современный автомобиль – это, как правило, серийный, типовой объект, обладающий высокой степенью надежности и, тем не менее, для обеспечения безопасности водителя и пассажиров, он дополнительно еще оборудуется ремнями и подушками безопасности, а дорога светофорами и переходами, вдобавок движение транспорта еще регламентируется правилами движения транспорта и пешехода.

Силовое сейсмическое воздействие - это механическое воздействие сейсмических волн на сейсмоизолируемый строительный объект. Сейсмические волны рождаются в очаге землетрясения и за счет физических преобразований в грунте трансформируются в волны с индивидуальными особенностями. При этом мощность и длина волн, порождаемых землетрясением, определяется величиной тектонического взаимодействия (величиной разрыва), а частотный спектр – физическим преобразованием в грунте. [15-18]

Заметим, что землетрясения (или сотрясения земли) - это подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами, главным образом, тектоническими процессами. Причиной землетрясения является быстрое смещение участка земной коры как целого в момент пластической (хрупкой) деформации упруго напряженных пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает вблизи поверхности Земли. Скольжению

6

пород вдоль разлома вначале препятствуют силы трения. Вследствие этого, энергия, вызывающая движение скольжения накапливается в форме упругих напряжений пород. Когда напряжение достигает критической точки, превышающей силу трения, происходит резкий разрыв пород с взаимным смещением, накопленная энергия, освобождаясь, вызывает волновые колебания поверхности земли - землетрясения. Землетрясения могут возникать также при смятии пород в складки, когда величина упругого напряжения превосходит предел прочности пород, и они раскалываются, образуя разлом. [15-18]

Сейсмические волны, порождаемые землетрясением, распространяются во все стороны от очага подобно звуковым волнам. Особенностью распространения упругих волн является то, что по мере удаления от очага интенсивность волн уменьшается. Кроме этого, при косом падении на поверхность раздела сред с различными параметрами (скоростями и плотностями) волны одного типа частично отражаются, частично проходят в другую среду преломляются. Отраженные и преломленные волны, за счет явлений интерференции, накладываются друг на друга, что ведет к тому, что на каких-то участках волны усиливаются, а на каких-то ослабляются. В результате чего, к строительному объекту подходит набор сейсмических волн, образующих индивидуальный ансамбль волн с частотами от 0.0001 Гц до 100 Гц. [15-20]

Как видим технически мы не можем повлиять ни на тектонические процессы, а значит, и на параметры землетрясения, ни на место действия (геологию) - это просто выше возможностей нашего сообщества. С другой стороны нам это и не надо. Наша задача в другом - сохранить в рабочем состоянии интересующий нас строительный объект.

Сейчас надежность сейсмозащиты строительных объектов строится из логического предположения, что если объект запроектировать с учетом реально наблюдаемого сейсмического воздействия (акселерограммы), то он выдержит и другое похожее сейсмическое воздействие.

Однако чтобы отмечаемое предположение стало реальным фактом, а не просто предположением, строительный объект подвергается динамическому испытанию вибромашиной. К сожалению, вибрационные испытания сложны и дороги, поэтому проводятся не всегда и не на всех объектах. К тому же, из-за больших нагрузок, места приложения вибрационного воздействия, как правило, разрушаются, что требует последующего ремонта.

Для повышения надежности строительных систем, расчет можно производить не на одно, а на большее число сейсмических воздействий, с учетом трещин, нелинейной работы в элементах и конструкциях и даже с выходом из строя ряда отдельных элементов. По крайней мере, современные вычислительные комплексы это позволяют делать. К сожалению, на практике оно пока используется и применяется лишь отдельными энтузиастами. Однако есть надежда, что со временем данное предложение станет для строителей нормой.

Зачем это нужно? Дело в том, что сильные землетрясения не происходят в одиночку. Обычно их сопровождают форшоки (предшествующие) и афтершоки (последующие толчки). Это меньшие по параметрам толчки, но их больше по количеству. Так при землетрясении в Японии (11.IV.2011) основному толчку 9 марта предшествовал один форшок с магнитудой в 7.2 балла и три с магнитудой в 6 баллов. А после основного точка - было более четырехсот афтершоков с магнитудой в 4.5 балла, три из которых были соответственно в 7.0, 7.4 и 7.2 балла. [21-22]

Врезультате, в отдельных узлах и элементах появляются микротрещины, проявляются пластические явления, которые по мере последующих воздействий накапливаются и переходят в новые, нежелательные для нас, качества - к разрушению ответственных элементов узлов системы

иотклонению работы строительной системы от расчетной модели. Как следствие, все это ведет к непредсказуемому поведению строительной системы при сильных сейсмических воздействиях и низкому уровню эффективности и надежности сейсмозащиты.

Всилу своих конструктивных особенностей: малой жесткости или малого трения, системы сейсмоизоляции обладают высокой податливостью. А значит, для раскачки строительного объекта требуют гораздо меньшей энергии. По существу сейсмоизоляция - это готовый испытательный стенд, который через пояса усиления, располагаемые над системами сейсмоизоляции, позволяет подводить интересуемое нас динамическое воздействие к защищаемой части строения. Таким образом, динамические испытания будут точнее отражать действительность и, что не менее важно, они становятся значительно дешевле.

7

По мере накопления данных, будет расти и точность нашего прогноза по поведению строительных систем при сильных землетрясениях.

К сожалению, наряду с общими негативными особенностями, у активной сейсмозащиты имеются еще и свои, среди которых особого внимания заслуживают следующие:

Наличие множества систем и элементов (несколько сотен вариантов). Возможность комбинирования систем и элементов между собой.

Разное конструктивное исполнение и работу на разных физических принципах, что исключает возможность их прямого и непосредственного сравнения и сопоставления между собой.

И, наконец, из-за взаимодействия и взаимовлияния систем, появляется масса дополнительных и сопутствующих факторов, напрямую и косвенно влияющих на поведение строительного объекта, как при обычных условиях его работы, так и при действии сейсмического воздействия. Кроме этого, изменяются условия эксплуатации и утилизации строительного объекта.

Так разрушение инженерных сетей и коммуникаций, по которым транспортируются вредные продукты производства, не скажется на общей устойчивости строительной системы и, тем не менее, это может принести существенный вред здоровью людей и окружающей среде. И хотя здесь инженерные сети и коммуникации выступают косвенным фактором, однако наличие пострадавших и ущерб, связанный с необходимостью ремонта системы и восстановлением окружающей среды, негативно скажутся на общей эффективности сейсмозащиты.

Получается для того, чтобы обеспечить высокий уровень общей эффективности и надежности, мы должны знать: Какие именно изменения мы вносим? Как собираемся их практически учитывать? Для ответа на эти и другие важные для проектирования и сейсмостойкого строительства вопросы в работе был специально задействован системный (комплексный) подход.

Кроме этого, для снижения неоднозначности и неопределенности, связанную с многообразием активных систем, в работе была осуществлена классификация систем сейсмозащиты. С одной стороны, это обеспечивает нам возможность на базе отдельных групп (классов) заранее определить место и принципиальные особенности конкретного типа (образца), с другой - на базе наиболее характерных представителей группы иметь представление о возможностях всей группы. Такой подход позволяет существенно сократить общее рассмотрение и облегчает исследование имеющего разнообразия активных систем сейсмозащиты.

Затем, учитывая разные физические принципы работы активных систем и, как следствие, невозможность корректного непосредственного сопоставления систем друг с другом, автор задействовал принцип косвенного сопоставления.

При этом автор исходил из следующих логических заключений:

Что чем меньше будет приходящее на сейсмоизолируемую часть силовое воздействие, тем выше будет конструктивная эффективности надежность сейсмозащиты. При этом обязательно учитывается работоспособность и общая устойчивость строительной системы.

Второе логическое заключение сводится к тому, что чем меньше будут затраты на проектирование, монтаж и эксплуатацию конкретной системы, тем выше будет уровень ее экономической эффективности по сравнению с другими системами. Сравнивая данные показатели систем между собой, можно определить какая из систем для нас предпочтительнее.

Пользуясь, случаем, автор хотел бы поблагодарить своего научного руководителя д.ф-м.н. проф. НАПКС Бугаевского Г.Н, рецензентов исследования: д.т.н., ст.науч.сотр. ин-та «КрымНИИпроект» Кукунаева B.C.; д.т.н, проф. «НАПКС»; Чемодурова В.Т. д.т.н., проф. «НАПКС» Боровского Б.И. за понимание проблемы и за их полезные наставления и замечания автору.

Автор благодарен всем коллегам и товарищам по совместной работе в институте «КрымНИИпроекте» и «НАПКС» за их дружескую поддержку и практическую помощь при написании и работы. При этом автор особо он хотел бы выделить д.т.н, проф. ЦИИС ЦНИИСК им. Кучеренко Айзенберга Я.М., д.т.н, проф. «НАПКС» Панюкова Э.Ф., стар. препод. кафедры ТГВ «НАПКС» Сулейманова С.Л, ведущего инженера САПР института «КрымНИИпроект» Вайса Л.М. и руководителя группы сейсмостойкого строительства ин-та «КрымНИИпроект», с.н.с. Овечкину Л.М.

И, наконец, автор хотел бы выразить благодарность всем библиотекарям за их поистине самоотверженный труд, очень важную и нужную для общества работу. И особо выделить библиотекаря института «КрымНИИпроект» Вилейкис Р.П., всех библиотекарей «НАПКС».

8

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И СОЦИАЛЬНАЯ ВАЖНОСТЬ РАБОТЫ ПО ПОИСКУ ЭФФЕКТИВНОЙ И НАДЕЖНОЙ СЕЙСМОЗАЩИТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

В1988 году в Международном научном центре исследований эпидемий и катастроф (The Center for Research on the Epidemiology of Disasters - CRED), расположенном в Брюсселе, была начата работа по составлению базы данных и изучению природных катастроф в различных частях мира. При этом в банк данных включались только крупные катастрофы.

Отметим, что событие признается катастрофой, если оно отвечает, хотя бы одному из 4 критериев: погибло 10 и более человек, 100 и более человек пострадало, местные власти объявили о введении чрезвычайного положения или пострадавшее государство обратилось за международной помощью. [1-3]

Всостав катастрофических природных явлений обычно включают такие опасные явления как наводнения, засухи, землетрясения, цунами, ураганы бури, смерчи, тайфуны, тропические шторма, оползни, сели, обвалы, карстовые провалы, извержения вулканов и т.д.

И хотя в ряду опасных естественных техногенных процессов землетрясения занимают лишь третье место, ежегодный мировой ущерб от разрушительных землетрясений измеряется миллиардами долларов, десятками тыс. погибших, сотнями тыс. пострадавших[3]. Проиллюстрируем сказанное на некоторых конкретных примерах:

Так при «Чилийском» землетрясении (З.Ш.1985) - погибло 147 человек, 2000 получили ранения, 6 млн. человек лишились жилья, общий ущерб составил 1.2 млр. долларов [3 - 4]

При «Мексиканском» землетрясении (19.IX.1985) - погибло 10 тыс. человек, 2000 пропали без вести, 14000 получили ранения, 150000 лишились крова, в разной степени пострадали 5700 зданий, общий ущерб без учета восстановления оценивается в 4 млрд. долларов [3, 5-7].

При «Спитакском» (Армения, 7.ХП.1988) землетрясении – в зону интенсивных колебаний попали 41 город. 342 села (58 из них полностью разрушены), погибло 25000 человек, без крова осталось 500000 человек, материальный ущерб составил около 11 млр. рублей [3].

И хотя с отмечаемых событий до наших дней прошло немало времени, вырос уровень знаний о сейсмическом воздействии на строительные системы, существенно возросли технические возможности строительной отрасли по возведению строительных объектов, нам так и не удалось справиться с проблемой надежности строительных объектов: выросли объемы пострадавших и выросли материальные потери от ущерба.

Так, если в 60-е годы ущерб мировой экономический ущерб от землетрясений составлял

0.04млрд. долл. в год, то 1995-1999 гг. средний годовой ущерб вырос до 34 млрд. долл. в год [3]. Вместе с этим, к сожалению, выросли и цифры погибших и пострадавших:

Вчастности в результате землетрясения, которое произошло в Пакистане (8.Х.2005) - число погибших по официальным данным составило более 73 тыс. человек, по другим оценкам - число погибших составило более 100 тыс. человек. Более трех млн. пакистанцев остались без крова. [8] При землетрясении, которое произошло на юге Китая (12.V.2008), в провинции Сычуань - погибло 87 тыс. человек, 370 тыс. получили травмы, без крова осталось 5 млн. человек. После

основного землетрясения последовало свыше десяти тыс. повторных подземных толчков.

А в результате двух землетрясений у берегов Гаити (12.1.2010) - погибло 220 тыс. человек, в общей сложности пострадало около 3 млн. человек, материальный ущерб - в пределах 8-14 млрд. долларов. [8]

К сожалению, выше отмеченные разрушительные землетрясения это не все землетрясения, а только лишь их небольшая часть, а значит, и объем негативных последствий значительно больше. Вообще-то действительно сильные землетрясения способные вызвать обширные разрушения случаются на планете примерно раз в две недели. Хорошо, что большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение под океаном обходится без цунами) [9]. Но даже приводимые примеры наглядно демонстрируют снижение защищенности людей от разрушительных землетрясений.

К тому же, начинаясь в конкретной точке (гипоцентре), негативные проявления землетрясение распространяются на большие территории и разрастаются до глобальных последствий. Так в результате землетрясения, которое произошло у восточного берега индонезийского острова Суматра (26.ХП.2004) и последующей приливной волны (цунами) пострадали Шри-Ланка, Индия,

9

Индонезия, Таиланд и Малайзия, распложенные на сотни и даже тысячи километров от эпицентра землетрясения. При этом погибло приблизительно около 230 тыс. человек [8]

Еще одна серьезная проблема, которую порождают разрушительные землетрясения, - это пострадавшие люди. Дело в том, что имеющие место при разрушительных землетрясениях экономические потери чувствительно отражаются даже на экономиках развитых стран. Для экономик же слаборазвитых стран - они просто разрушительны и означают нищету и множества людей бедность на многие годы. Поэтому можно понять пострадавших людей, которые в поисках спасения и лучшей доли, начинают, массово переезжать в экономически более благополучные страны. Однако принять в короткое время большое количество переселенцев, разместить, а в последующем еще и трудоустроить, сложно даже для экономически развитых стран; для менее экономически развитых стран принять массу беженцев значит ввергнуть в нищету и бедствия уже своих граждан; не принять - значит обречь на страдания и смерть переселенцев. С другой стороны - в бедственном положении можно оказаться и самому. В мире нет ни одного региона, где не происходили бы крупные природные бедствия. И что тогда делать?

Заметим, что общее количество людей, пострадавших от семи основных видов природных катастроф за период с 1965 года по 2000 год, составляет 4.4 млрд. человек, то есть почти 3/4 населения Земли [3]. А значит, вероятность оказаться в бедственном положении довольно существенна для всех народов и стран. К тому же приходиться учитывать еще родственные, культурные, исторические экономические, технические, военно-политические связи, действующие между странами и людьми. В результате в устранение негативных последствий вынуждено вовлекается множество стран и народов и проблема из локальной разрастается до глобальной.

Для сообщества стало проще и значительнее выгоднее не допускать разрушения строительных объектов, то есть стало выгоднее увеличить затраты на качественную сейсмозащиту и профилактические антисейсмические мероприятия, чем потом устранять негативные последствия разрушительных землетрясений. Однако такой подход требует изменения существующей практики строительства и, в частности, изменения используемых сейчас методов и способов организации эффективной и надежной сейсмозащиты. Что, в свою очередь, требует определить причины, которые вызывают наблюдаемый рост ущерба от сильных землетрясений. Возможно, задействовав профилактические мероприятия, мы сможем тенденцию роста ущерба хотя бы остановить, а если повезет, то и сократить. Как показывает жизненный опыт - профилактика всегда обходится дешевле самого «лечения».

Анализ показывает, что одной из основных причин увеличения количества природных опасных явлений и технических аварий является рост человеческой популяции на Земле.

С древних времен и до прошлого столетия численность населения на Земле изменялось незначительно, то возрастая до нескольких сот млн., то снижаясь из-за эпидемий и голода. В начале XIX века она оставалась чуть меньше 1 млрд. Однако наступление индустриального периода развития ситуация резко изменилась уже спустя 100 лет численность населения удвоилась. В 1960 году численность населения достигла 3 млрд., в 1975 году она превысила 4 млрд., в 1987 году - 5 млрд. человек, 12 октября 1999 родился 6 - миллиардный житель планеты, в 1 ноября 2011 родился 7 млрд. житель Земли. Вплоть до 1970-х годов численность населения мира росла по гиперболическому закону, в настоящее время наблюдается прогрессирующее замедление населения Земли - численность Земли [3, 10].

Еще более быстрыми темпами увеличивается городское население планеты. В наши дни урбанизация стала поистине глобальным процессом. Так если в 1830 году в городах проживало чуть более 3% населения, то в 1960 году - уже 34%. В 2009 году впервые за всю историю человечества численность городского населения сравнялась с численностью сельского, составив 3.4 млрд. человек. В 2020 году городское население будет составлять не менее 57.6% от общего его количества. Общая численность населения на Земле, начиная с 1970 года, увеличилась в среднем на 1.7% в год, а население городов в это же время возросло ежегодно на 4%. [3, 10].

На общем фоне урбанизации быстро увеличивается число крупных городов-мегаполисов. Если в 1800 году. По данным ООН, в мире был только один город (Пекин) с численностью населения более 1 млн., то в 1900 году их стало 16, в 1950 году - 59, в 2010 году - 511, а 2025 году -639, из которых 486 (76%) - в развивающихся странах. В 1900 году существовал только один

10