Надежность зданий как сложных систем при многомерном пространстве качества

• Автор: Рынцев, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 178 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ РАСЧЕТА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА НАДЕЖНОСТЬ.

1.1 Метод предельных состояний.

1.2 Вероятностный подход к оценке надежности.

1.3 Методы расчета стохастических систем

1.4 Надежность сложных систем.

1.5 Применение метода планирования эксперимента для исследования работы систем при многопараметрическом выходе.

1.6 Методы расчета строительных конструкций на

сейсмостойкость.

1.7 Основные положения статистической теории сейсмостойкости. Выводы по главе 1.

Глава 2. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СЕЙСМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ В ВИДЕ СЛУЧАЙНОГО МНОГОМЕРНОГО ПОЛЯ.
2.1 Характеристика векторного поля сейсмического движения грунта
2.2. Спектральное каноническое представление случайного поля.
2.3 Моделирование реализаций составляющих вектора ускорения фунтового основания.
Выводы по главе 2.
Глава 3. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТОХАСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗДАНИЯ.
3.1 Исходные предпосылки.
3.2. Стохастическая пространственная расчетная динамическая модель.
3.3 Методы теории надежности при решении задач сейсмостойкости зданий.
Выводы по главе 3.
Глава 4. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА В ЗАДАЧАХ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ ПРИ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКОМ ВЫХОДЕ.
4.1 Расчет стохастических систем методом статистической линеаризации.
4.2 Выбор математической модели планирования эксперимента.
4.3 Построение обобщенного отклика системы при работе зданий на сейсмостойкость.
4.4 Полный и дробный факторные эксперименты.
4.5 Пример применения методики оценки надежности систем с учетом многопараметрического выхода при сейсмическом воздействии 7 Выводы по главе 4
ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Пересечение траектории v(t) предельной поверхностью Г в направлении внешней нормали соответствует отказу системы. На четвертом этапе определяется функция надежности Р(Т). Функция надежности определяется в результате учета ряда факторов - внешней среды, свойств системы, технологических, эксплуатационных и других требований. Р(0=Р[Ф) еПо; 0<т<(] (1. Понятие отказа является одним из основных понятий теории надежности. В строительной механике этому понятию соответствует понятие предельного состояния. Отказы, как правило, носят случайный характер. Безотказность - свойство системы непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого периода времени или некоторой наработки без вмешательства для поддержания работоспособности. Расчет на безопасность зданий и сооружений, как правило, производится по предельным состояниям первой группы. Под безопасностью понимается свойство конструкций сопротивляться в течение некоторого времени усилиям, вызываемым внешними воздействиями без создания опасности для жизни и здоровья людей или без вреда для окружающей среды. Расчетом на безопасность обеспечивается несущая способность сооружения. Величины самих воздействий являются случайными, поэтому описать их можно лишь с некоторой вероятностью, характеризующей значение возможных отклонений от принятого расчетного значения. Ржаницын А. Р. [2] указывает, что учет случайного характера величин и функций, входящих в формулы расчета строительных конструкций, представляет собой главную задачу теории расчета их на безопасность и максимальную экономичность. Я-Я<0 (1. Я обобщенная нагрузка и обобщенная прочность конструкции. В общем случае (? Вероятность отказа есть вероятность реализации неравенства (1. Р, = Р^-в < 0} = ]^(д:)/в(х)сЬ (1. В настоящее время применяются следующие методы вычисления интеграла (1. Если несущая способность Я и нагрузочный эффект ? Рг=1-Ф(Р) (1. Я И 2. Преимуществом такого подхода является его простота. Недостаток метода состоит в ограниченности применимости нормального закона. Если исходные величины распределены не по нормальному закону, то теоретически можно предложить такое их преобразование, чтобы привести их распределение к нормальному. Эта аппроксимация должна выполняться на границе области отказа в «горячей точке» (точка подгонки) с максимальной совместной плотностью распределения всех исходных величин, так как в окрестности этой точки сосредоточены наиболее вероятные их сочетания. В общем случае несколько исходных величин при нелинейной границе области безотказной работы процедура «метода горячих точек» состоит в следующем. Пусть хI, х2, . Если граница области отказа g=0 нелинейна, то функция работоспособности g линеаризуется в точке подгонки. Т.к. Условие безотказной работы определяется неравенством И>0. Если нормализованные исходные величины стандартизировать, то в пространстве этих стандартизированных нормальных величин расстояние от центра распределения до линеаризованной границы области безотказной работы будет равно р. Точка пересечения перпендикуляра, опущенного из центра распределения к прямой И=0, с этой прямой есть «горячая точка». Итерации продолжаются до тех пор, пока выбранная в очередной раз точка подгонки не окажется «горячей точкой», т. Это означает, что линеаризация границы области безотказной работы была проведена в точке с максимальной по этой границе плотностью совместного распределения исходных величин и погрешность от нормализации и линеаризации минимальна, т. Р5-Ф(р). Преимуществом метода является его универсальность и простота алгоритма. Недостаток метода состоит в том, что функция g, определяющая область отказа, должна быть всюду дифференцируемой и гладкой. Метод статистических испытаний. Если осуществляется оценка вероятности отказа по частоте события ((~)>Я), то производится достаточно большое число статистических испытаний по схеме Бернулли, т. Выполняется детерминированный расчет значений 0 и К и как функции этих реализаций и проверяется условие (2>Я. Если условие выполняется - исходом испытания считается отказ.