Прогноз надежности упругопластических оснований зданий и сооружений

• Автор: Шилин, Виталий Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 186 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Теория надежности сложных систем и ее применение к

задачам оценки надежности оснований сооружений.

1.1. История развития теории надежности и основные ее

понятия.

1.2. Методы оценки надежности зданий и сооружений

различного назначения.

1.3. Вероятностная проектная надежность.

1.4. Основные методы оценки надежности сооружений и

их оснований.

1.4.1. Метод линеаризации.
1.4.2. Уточнение результатов, полученных методом линеа
ризации улучшенный метод лш1еаризации.
1.4.3. Расчет надежности методом разложения функции в
ряд Грама Шарлъе и по экспоненциальной формуле.
1.4.4. Определение общего коэффициента запаса.
1.5. Выводы по главе 1.
Рекомендации по применению теории надежности к расчету оснований и грунтовых массивов.
Глава 2. Предлагаемая методика оценки надежности оснований
сооружений по деформациям и несущей способности.
2.1. Особенности повреждений и аварий сооружений, воз
водимых на деформируемых, в том числе и сильносжимаемых основаниях.
2.2. Прогноз надежности упругопластических нелинейно
деформируемых оснований.
2.2.1. Определение осадки упругопластических однородных
оснований.
Методика прогноза надежности упругопластических нелинейнодеформируемых оснований сооружений методом статистических испытаний.
Реализация псевдослучайных чисел и моделирование случайных величии.
Псевдослучайные числа.
Моделирование случайных величин.
Расчет надежности методом статистических испытаний метод МонтеКарло.
Выводы по главе 2.
Рекомендации по применению расчетных методов для определения надежности оснований и грунтовых массивов.
Вероятностные характеристики грунтов по данным их испытаний.
Обобщения экспериментальных исследований различных грунтов различных оснований. Статистическая природа свойств грунтов.
Лабораторные методы определения вариации деформационных и прочностных характеристик грунтов. Модуль деформации Е.
Угол внутреннего трения р и сцепление с. Использование статического зондирования для определения вариации деформационных и прочностных характеристик грунтов.
Выводы по главе 3.
Рекомендации по применению вероятностных характеристик грунтов.
Глава 4.
4.2.
4.2.2.
4.2.4.
4.4.
Применение предложенной методики прогноза надеж 9 ности к основаниям фундаментов различных сооружений.
Определение вероятностных характеристик и надеж
ности оснований фундаментов промышленных зданий столбчатый фундамент колонны, ленточный фундамент стены здания.
Оценка надежности основания ледостойкой платфор 5 мы в условиях действия случайных нагрузок.
Определение допустимой осадки методом линеариза 8 ции.
Определение допустимой осадки улучшенным методом 0 линеаризации.
Определение допустимой осадки методом статисти 1 ческих испытаний МонтеКарло.
Определение упругопластической осадки методом 3 статистических испытаний МонтеКарло.
Вероятностное определение активного давления грун 5 та Еа на стены.
Выводы по главе 4.
Перспектива применения метода МонтеКарло к рас
чету основании.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


В области оценки устойчивости откосов с позиции теории надежности наиболее крупными работами являются работы Ц. Е. Мирцхулавы , . В этих работах в качестве обобщенной нагрузки и обобщенного сопротивления выступают моменты сил, называемые автором моментом вращения и моментом сопротивления. Они вычисляются по методу Терцаги. Для оценки надежности используется теория выбросов случайных функций, которая применяется к случайным функциям момента вращения. Уровень момента сопротивления считается наперед заданным. В работе Красильникова рассматривается положение опасной поверхности сдвигов как случайное событие. Случайность его обуславливается выбором того или иного расчетного метода. Важную роль в становлении вероятностного направления в теории надежности сооружений, конструкций и оснований сыграли работы В. В. Болотина 9, , М. Н. Гольдштейна , , Ермолаева , , , , К. Капура, П. Л. Клемяционка , , , , , , С. П. Кудзиса, Л. Ламберсона, М. Майера, В. Д. Райзера, А. Р. Ржаницына , , А. П. Синицына, Н. С. Стрелецкого , Н. Ф. Хоциалова 8, А. М. Фройденталя. Данный подход активно развивался в работах Д. Аугусти 4, А. Баратта 4, Б. И. Беляева, А. Н. Бирбраера 8, И. И. Кандаурова, Ф. Кашиати 4, В. Д. Костюкова , Б. Е. Кочеткова, Б. П. Макарова, Н. Р. Моргенштерна, Складнева, Б. И. Снарскиса, Ю. Д. Сухова, С. А. Тимашева , Школы 8, 9, 0, 1, С. Г. Шуль. П.И. Яковлева и др. Ц.Е. Мирцхулавы , и получило развитие в трудах Т. С. Атраховой, Т. А. Бохуа, В. Н. Бухарцева , , , , , , , Г. А. Воробьева, Г. К. Габричидзе, Т. В. Гавриленко, Э. Г. Газиева, Гераськина, М. И. Гогоберидзе, И. Н. Иващенко , , Исханяна, В. Н. Кирьянова, С. М. Левиной, Львова , В. М. Лятхера , , Пепояна, В. М. Придорогина, Л. Н. Рассказова, В. И. Речицкого, Л. А. Уварова, О. М. Финагенова, О. И. Флориной 4, 5, Г. И. Чоговадзе, В. И. Шейнина , 3, 4, Школы, В. Б. Штильмана, С. Г. Шульмана, К. Бари, П. Боккотти, Е. Ванмарке, С. Вика, Т. Ву, Г. Кройцера, С. Лакаса, Ж. Маринье, Р. Приша, Ж. Серафима, А. Сильвейра, Р. Стюарта, К. Уитта, М. Харра 7, К. Хойега и др. Анализ надежности и безопасности является одним из основных этапов проектирования. В нормативных документах, а также в гидротехнической литературе, расчеты на надежность все еще не имеют единого общепринятого содержания и часто понимаются как детерминированные расчеты прочности и устойчивости сооружений, оснований, их элементов по предельным состояниям первой и второй группы. Большинство расчетов на надежность не согласуется с действующими ГОСТ . ГОСТР . Согласно ГОСТ . Одним из основных понятий теории надежности является отказ событие, заключающееся в нарушении работоспособности сооружения. Огказ трактуется как случайное событие, и за один из основных показателей надежности сооружения принимается вероятность его безотказной работы в течении заданного срока службы. С позиции современной теории надежности сложных технических систем основой анализа надежности грунтовых ГТС является система прогнозирования. Прогнозирование объектов могут осуществляться экстраполяцией поведения существующих объектов методами экспертных оценок методами моделирования. Детерминистические модели это наиболее распространенные расчетные модели самых разнообразных объектов и процессов. Данные модели составляют основу традиционных методов расчета, в которых случайные и неопределенные факторы учитываются при помощи системы нормативных коэффициентов запаса, надежности, безопасности, условий работы и т. Вероятностные модели ограничиваются указанием некоторого распределения и множеством всевозможных решений. Такие методы являются основой современной теории надежности сооружений, конструкций, сложных систем и т. Такие модели строятся рандомизацией детерминистических моделей. Теория надежности развита применительно к любым техническим объектам изделиям, сооружениям и системам, рассматриваемым с точки зрения надежности на этапах проектирования, строительства изготовления и эксплуатации. Надежность определяют как свойство объекта сохранять во времени способность к выполнению требуемых функций в заданных режимах и условиях эксплуатации.