Вероятностная оценка качества строительных конструкций на примере железобетонных сегментных форм

• Автор: Рязанский, Александр Олегович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 131 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1 Анализ состояния вопроса

1.1. Обзор литературы

1.2. Постановка задачи

Глава 2 Методика интегрирования при

вычислении начальной надежности

2.1. Описание метода интегрирования

2.2. Анализ точности интегрирования

2.2.1. Тестирование программы ШТЕО

2.2.2. Тестирование программы ТРШЕО

2.3. Вычисление начальной надежности на примере изгибаемого элемента
Глава 3 Анализ исходных данных для вычисления нормативной начальной надежности
ЗЛ.
3.1. ЗЛ.
3.2.
3.2.
3.2.
Математические модели прочности элементов железобетонной сегментной фермы
1. Расчет растянутых элементов
1.1. Элементы без преднапряжения
1.2. Предналряженные элементы
2. Расчет сжатых элементов Исследование изменчивости расчетных параметров
1. Статистически характеристики распределения прочности бетона
2. Статистические характеристики распределения арматурной стали
3. Исследование изменчивости геометрических размеров элементов фермы
Исследование изменчивости плошэди поперечного сечения арматуры
Исследование изменчивости эксцентриситета продольной силы
5.
3.2.6. Исследование изменчивости защитного слоя бетона
Глава 4 Вычисление нормативной начальной надежности
железобетонной сегментной фермы
4.1. Схема нагружения фермы
4.2. Вычисление нормативной начальной надежности растянутых элементов фермы
4.2.1. Раскос
4.2.2. Элементы нижнего пояса и
4.3. Вычисление нормативной начальной надежности
сжатых элементов фермы
4.3.1. Элементы верхнего пояса , и
4.3.2. Стойка V и раскос
4.4. Вычисление нормативной начальной надежности
узлов фермы
4.5. Полная нормативная начальная надежность фермы
Глава 5 Фактическая начальная надежность
железобетонной сегментной фермы
5.1. Фактическая начальная надежность
класса конструкций
5.2. Фактическая начальная надежность
отдельной конструкции
5.3. Использование показателя надежности в актуарных расчетах
Литература


С 3, значения которых постоянно уточняются, однако, далеко не всегда являются оправданными. Аналогичная ситуация сложилась в зарубежных нормах проектирования С 6, 0 3. В работе С 6 3 показано, что коэффициенты запаса не вычисляются, а назначаются экспертами и утверждаются руководящими органами. Основой при этом являются опыт и интуиция. В.Д. Райзер С 3, анализируя существующие нормы расчета, отмечает, что различные материалы имеют различную обеспеченность расчетных сопротивлений; то же можно сказать и о внешних воздействиях. Кроме того, существующие стандарты не предполагают конкретного нормирования уровня надежности строительных конструкций. Применяемый метод нормирования не позволяет оценивать надежность конструкций и проектировать их с заданным уровнем надежности. Как отмечается в С 3, существующий метод нормирования опирается на требование сравнения расчетных значении нагрузки и несущей способности, не учитывая, что предельное состояние не может определяться лишь сопоставлением этих расчетных значений. Оно может наступить при значениях нагрузок, меньших расчетных, если реализовано соответственно меньшее значение несущей способности. Основы теории надежности строительных конструкций наиболее фундаментально разработаны и изложены в работах В. В.Болотина и А. Р.Ржаницына. Существенный вклад в совершенствование методов расчета надежности конструкций внесли исследования 0. В.Лужина С 3, А. Я.Дривинга С 3, В. Д. Райзера С - 3, Ю. H.H. Складнева С - 0 3, Ю. А. Павлова С - 3, А. П. Кудзиса С - 3, С. А. Тимашева С 2 3 и других. Из зарубежных авторов следует отметить книги Г. Аугусти, А. Баратта, Ф. Кашиати С 3 3, К. Капура, Л. Ламберсона С 3, Г. Шпете С 6 3, работы М. Тихого С 1 - 2 3 и других. В.В. Болотин С 4 3 предложил описывать поведение конструкции во время эксплуатации, случайным процессом, а предельное состояние представлять в виде случайного выброса из области допустимых состояний. За меру надежности принимается вероятность того, что в течение всего установленного срока эксплуатации t не произойдет ни одного выброса из области допустимых состояний D, т. Общая схема вычисления надежности механических систем состоит из четырех этапов. На первом этапе выбирается расчетная схема системы и определяются внешние воздействия на нее. Выбираются пространства входных <х и выходных ? А таким образом, что ? A-ci. На втором этапе определяется стохастическое поведение системы при случайных воздействиях. Третий этап заключается в выборе области допустимых состояний D. Этот выбор делается на основании техникоэкономических соображений с учетом технологических, эксплуатационных и других требований. Стохастические свойства систем характеризуются конечным числом параметров, характеризующих прочность материала, начальные дефекты изготовления, нагрузки и воздействия. Поэтому задачу определения функции надежности решают, пользуясь методом условных функций надежности. Эта надежность Ио(Г1,Г2,. ГП;1), называемая условной надежностью, зависит от параметров Г1,гг,. Совместная плотность вероятностей р(Г1,Г2,. УИо(Г1,Г2, . ГП)Р(Г1,Г2, . ГП)С1Г1,С1Г2, . Интегрирование ведется по всей области изменения параметров п, гг,. При вычислении функции надежности W(t) используются различные методы. Наиболее известны метод Монте - Карло [ , 3 и численноаналитический метод [8 , . А.Р. Ржаницын С 3 все расчетные величины ,,. Б первую группу входят параметры ,,-,4т , определяющие прочность конструкции. Вторую группу 4т+1,4т+2,••. Я(>,. Ц(4л-1,4т+2» • • • ,4п) > 0 , (1. Ч(0т+1,0т+2>-»Чп) " обобщенная нагрузка. В общем случае нагрузка и прочность являются случайными функциями времени, однако, в большинстве случаев время удается исключить из расчета. В и Ц считают случайными величинами с определенными законами распределения, не зависящими от времени. Э - I? Ц. (1. V - I X р ( К # С* ) сК? V - у у Р С й , Ц ) СЮ « , (1. Я , С} ) - плотность совместного распределения К и С}. В обоих случаях интегрирование ведут по площади, ограниченной сверху линией I? Ч, проходящей через начало координат 1? Ч под углом ° ( рис. V - у I р ( I? V/ = 1 -1 I р ( К ) (? ИЛИ ' .