THIẾT kế CÔNG TRÌNH THEO lý THUYẾT NGẪU NHIÊN và PHÂN TÍCH độ TIN cậy

THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THEO LÝ THUYẾT NGẪU NHIÊN VÀ PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY TS Mai Văn Công Trường Đại học Thủy lợi Delft 2004 Hà Nội 2006 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH BIỂN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THEO LÝ THUYẾT NGẪU NHIÊN VÀ PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY TS Mai Văn Công Trường Đại học Thủy lợi (in lần thứ nhất) Mã hiệu giáo trình: HWRU/CE-D02-04 LỜI CẢM ƠN Giáo trình “Thiết kế công trình theo lý thuyết ngẫu nhiên phân tích độ tin cậy” thực khuôn khổ dự án hợp tác HWRU-CE, “Nâng cao lực đào tạo ngành kỹ thuật bờ biển trường Đại học Thủy Lợi” Dự án thực tài trợ Đại Sứ Quán Vương quốc Hà Lan Việt Nam với tham gia cộng tác đối tác phía Delft, Hà Lan bao gồm: Trường Đại học Công nghệ Delft (TUDellft), Viện Thủy lực Delft (Delft Hydraulics), Viện đào tạo Quốc tế vấn đề nước (UNESCO-IHE Delft) Bộ Giao thông Công Công trình công cộng Hà Lan (RIKZ) Nội dung phần lý thuyết giáo trình tiếp thu có chọn lọc từ hai nguồn tài liệu tham khảo chính: (i) Probabilistic design, Bài giảng cho sinh viên đại học cao học trường Đại học Công nghệ Delft, Hà Lan Gs Han Vrijling Dr Pieter van Gelder biên soạn năm 2000; (ii) CUR 190, Probabilistic design in Civil Engineering RIKZ/CUR xuất năm 1997 Giáo trình chuẩn bị thực theo hai giai đoạn: Giai đoạn I, biên soạn Tiếng Anh, Trường Đại học Công nghệ Delft (2004); Giai đoạn 2, biên dịch Tiếng Việt, Trường Đại học Thủy Lợi, Hà Nội (2005) Trong trình thực giai đoạn I tác giả nhận ủng hộ, giúp đỡ nhiệt tình tổ chức, cá nhân phía đối tác Delft, Hà Lan Tác giả xin chân thành cảm ơn Ir Wilfred Molenaar, Dr Pieter van Gelder Gs Han Vrijling, khoa Xây dựng, TU-Delft cộng tác góp ý nhiệt tình vấn đề chuyên môn Tác giả xin cảm ơn Ir Michel Tonneijck, cố vấn trưởng dự án HWRU-CE, ban lãnh đạo nhân viên Phòng hợp tác quan hệ Quốc tế CICAT, TU-Delft tạo điều kiện thuận lợi thời gian thực biên soạn giáo trình Tiếng Anh Hà Lan Trong trình thực biên dịch Tiếng Việt, tác giả xin đặc biệt cảm ơn PGS.TS Vũ Minh Cát, Gs Nguyễn Văn Mạo góp ý chuyên môn gợi ý sử dụng ngôn từ chuyên ngành Tác giả xin chân thành cảm ơn ThS Lê Hải Trung, CN Lê Thị Kim Thoa đóng góp cụ thể trình biên soạn, hiệu chỉnh hoàn thiện giáo trình Giáo trình in lần thứ làm tài liệu học tập tham khảo thức cho sinh viên trường Đại học Thủy lợi, chắn không tránh khỏi sai sót Tác giả xin chân thành đón nhận ý kiến góp ý độc giả đồng nghiệp để giáo trình đựơc hoàn thiện lần in sau Mai Văn Công i MỤC LỤC CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ MÔN HỌC 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Những tồn phương pháp thiết kế truyền thống - Sự cần thiết ứng dụng thiết kế công trình theo lý thuyết độ tin cậy 1.3 Kết cấu giảng CHƯƠNG - PHÂN TÍCH RỦI RO 2.1 Giới thiệu chung 2.2 Cấp độ rủi ro chấp nhận công tác phòng chống lũ 11 2.3 Các bước phân tích rủi ro 11 2.4 Chọn lọc nhanh cho phương án quy hoạch bước 12 2.4.1 Mô tả quy trình/quá trình hay đối tượng cách hệ thống 12 2.4.2 Liệt kê khả xảy cố ý muốn, ảnh hưởng hậu 12 2.4.3 Xác suất rủi ro thành phần: 13 2.4.4 Đánh giá xác định rủi ro 14 2.4.5 Ra định dựa vào kết trình phân tích rủi ro 14 2.4.6 Rủi ro chấp nhận thực tế 14 2.5 Phân tích rủi ro sơ đồ cố hệ thống công trình phòng chống lũ 16 2.6 Các cấp độ tiếp cận ứng dụng phương pháp 20 2.7 Phương pháp tất định 20 2.8 Phương pháp ngẫu nhiên 22 CHƯƠNG - PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY CỦA THÀNH PHẦN HỆ THỐNG 25 3.1 Tổng quan 25 3.2 Trạng thái giới hạn công trình, độ bền tải trọng 25 3.3 Các phương pháp tính toán 28 3.4 Khái niệm độ tin cậy phụ thuộc thời gian 28 CHƯƠNG - CỞ SỞ TOÁN HỌC CỦA PHƯƠNG PHÁP NGẪU NHIÊN 28 4.1 Tính toán cấp độ III 28 4.1.1 Giải pháp 28 4.1.2 Xác định điểm thiết kế theo phương pháp cấp độ III 30 4.2 Tính toán cấp độ II 30 4.2.1 Giới thiệu phương pháp tính toán cấp độ II 30 4.2.2 Các hàm tin cậy phi tuyến 33 4.2.3 Các biến sở không tuân theo luật phân phối chuẩn 39 4.2.4 Các biến ngẫu nhiên sở phụ thuộc 42 4.3 Tính toán cấp độ I 42 4.3.1 Nguyên lý tính toán cấp độ I 42 4.3.2 Liên kết phương thức cấp độ I tính toán xác suất xảy cố 43 4.3.3 Chuẩn hóa giá trị 45 4.3.4 Tổ hợp tải trọng tính toán độ bền theo cấp độ I 46 CHƯƠNG - PHÂN TÍCH TÍNH TIN CẬY CỦA HỆ THỐNG 50 5.1 Giới thiệu phương pháp phân tích độ tin cậy hệ thống 50 5.2 Tính toán xác suất cố cho hệ thống đơn giản 51 5.2.1 Xác suất cố hệ thống nối tiếp 51 5.2.2 Xác suất cố hệ thống song song 57 5.3 Phân tích hệ thống 59 5.3.1 Giới thiệu phương pháp phân tích hệ thống 59 5.3.2 Phương pháp FMEA (Phân tích kiểu cố ảnh hưởng) 61 5.3.3 Phương pháp FMECA (Các kiểu cố, phân tích ảnh hưởng trạng thái giới hạn - Failure modes, Effects and Criticality Analyses) 63 5.3.4 Cây kiện 64 5.3.5 Cây cố 66 5.3.6 Sơ đồ nguyên nhân-hậu 70 5.4 Chỉ định xác suất xảy cố xem xét hệ thống 71 5.4.1 Chỉ định xác suất xảy cố 71 5.4.2 Xem xét hệ thống 73 CHƯƠNG – MÔ TẢ CƠ CHẾ XẢY RA SỰ CỐ ĐỐI VỚI HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH PHÒNG CHỐNG LŨ VÀ HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ BIỂN 75 6.1 Sóng tràn 75 6.1.1 Cơ chế sóng tràn 75 6.1.2 Hàm tin cậy chế sóng tràn 75 6.2 Cơ chế chảy tràn 77 6.3 Cơ chế ổn định trượt mái-mất ổn định tổng thể 77 6.4 Cơ chế xói ngầm/đẩy trồi 78 6.4.1 Cơ chế xói ngầm 78 6.4.2 Hàm tin cậy điều kiện (1) 79 6.4.3 Hàm tin cậy điều kiện (2) 79 6.4.3.1 Tiêu chuẩn Blight 79 6.4.3.2 Mô hình Sellmeijer 80 6.5 Mất ổn định cấu kiện bảo vệ mái 81 CHƯƠNG – PHÂN PHỐI CỦA CÁC BIẾN NGẪU NHIÊN ẢNH HƯỞNG ĐẾN XÁC SUẤT XẢY RA SỰ CỐ 88 HWRU/CE Project - TU Delft ii 7.1 Sự phân bố theo không gian thời gian 88 7.2 Các thông số biên địa kỹ thuật 90 7.3 Các đặc tính ngẫu nhiên công trình bảo vệ bờ công trình phòng chống lũ 92 7.3.1 Các biến ngẫu nhiên công trình bảo vệ vùng bờ công trình phòng chống lũ 92 7.3.2 Các biến liên quan đến xác định kích thước hình học mặt cắt đê 92 7.4 Tổng kết chung 93 CHƯƠNG - ỨNG DỤNG PPTKNN ĐÁNH GIÁ AN TOÀN HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ 94 8.1 Giới thiệu chung vùng dự án 94 8.2 Các vấn đề tồn 95 8.4 Tóm tắt lý thuyết 99 8.5 Đặt vấn đề - Xây dựng toán mẫu 101 8.6 Xác định xác suất xảy cố, đánh giá an toàn đê kè biển Nam Định 102 8.6.1 Sóng tràn chảy tràn đỉnh đê 102 8.6.2 Mất ổn định kết cấu bảo vệ mái 105 8.6.3 Hiện tượng xói ngầm đê đẩy trồi phía chân hạ lưu đê (Piping) 108 8.6.4 Mất ổn định trượt mái đê 111 8.6.5 Xói trước chân đê chân kè (Sumer and Fredsoe,2001) 113 8.6.6 Tổng hợp xác suất phá hỏng đê biển Nam Định 114 8.7 Kết luận 115 CHƯƠNG – MÔ HÌNH TRỢ GIÚP TRONG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 118 9.1 BESTFIT - Ước lượng hợp lý tối đa hàm thống kê cho biến ngẫu nhiên từ số liệu quan trắc-đo đạc (ước lượng sát nhất) 118 9.2 Mô hình VaP HWRU/CE Project - TU Delft 119 iii CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ MÔN HỌC 1.1 Giới thiệu chung Trong vài thập kỷ gần đây, công tác thiết kế đê, kè, đập công trình phòng chống lũ khác có phát triển đột biến Trước đây, thường lệ, đê thiết kế chủ yếu dựa theo kinh nghiệm Theo đó, cao trình đỉnh đê xác định vào mực nước lũ lớn kiện lũ lịch sử ghi chép Tại nhiều nơi giới việc thiết kế đê kè biển đê sông dựa khái niệm “mực nước ứng với tần suất thiết kế” Đối với đê biển mực nước xác định dựa số liệu thống kê gọi Mực nước thiết kế, xác định dựa tần suất thiết kế hay tần suất xuất Tần suất xuất mực nước thiết kế thành lập để dùng áp dụng rộng rãi tiêu chuẩn an toàn cho vùng bảo vệ đê, xây dựng vào xác suất xảy ngập lụt Tuy nhiên, điều cho trường hợp lý thuyết mà cố đê xảy nguyên nhân lũ vượt mực nước thiết kế, không thích hợp cố khác xảy ứng với trường hợp mực nước lũ nhỏ mực nước thiết kế Tại Hà Lan, đất nước đầu công tác phòng chống lũ bảo vệ bờ biển, Hội đồng khoa học Đồng Bằng (The Delta Commision)1 rõ không nên đồng xác suất xuất mực nước thiết kế với xác suất xảy cố hệ thống đê Theo quan điểm đó, đê Hà Lan thiết kế với độ dư an toàn mực nước thiết kế xuất Hệ mực nước gây thảm họa chắn phải cao mực nước thiết kế Hội Đồng Đê Sông nhận có nhiều yếu tố liên quan ảnh hưởng phụ thuộc xác suất xảy ngập lụt không xác định dựa tần suất vượt mực nước thiết kế Trong thực tế, với trường hợp cụ thể đê trì làm việc tốt đứng vững trước mực nước tương đối lớn với khoảng dư an toàn, nhiên trường hợp khác với mực nước thấp hơn, chưa điều Trong trường hợp tất nguyên nhân xảy hư hỏng đê liệt kê xác suất xảy hư hỏng chắn xác định nguyên tắc xác định xác suất xảy ngập lụt Do tính toán chưa thể thực ứng dụng dễ dàng thiết kế, thiết kế đê xác định tần suất thiết kế (tần suất vượt thông số tải trọng chính) dựa theo tần suất chấp nhận xảy ngập lụt Căn vào vấn đề nêu trên, xác suất xuất thông số tải trọng xây dựng tiêu chuẩn thiết kế chọn làm tiêu chuẩn đánh giá an toàn phòng chống lũ lụt Tại Việt Nam, tần suất mực nước thiết kế vào khoảng 1/20 đến 1/100, tần suất thiết kế lưu lượng (đối với đê sông) khoảng từ 1/50 đến 1/1000, giá trị phụ thuộc mức độ quan trọng khu vực bảo vệ Điều Delta Commission- Hội đồng khoa học Hà Lan an toàn vùng đồng ghi nhận thành tiêu chuẩn áp dụng rộng rãi, nhiên phương pháp tiếp cận công cụ tính toán áp dụng cho tình bị động, " mong muốn điều tốt hơn" Theo ý tưởng phương pháp luận nêu trên, người ta hoàn toàn đưa phương pháp tiếp cận thiết kế công trình với ý tưởng “Cần xem xét mức độ xây dựng tiêu chuẩn an toàn phòng chống lũ vào phân tich rủi ro tất yếu tố liên quan” Đây lí cho phát triển "Thiết kế công trình theo lý thuyết ngẫu nhiên phân tích độ tin cậy" 1.2 Những tồn phương pháp thiết kế truyền thống - Sự cần thiết ứng dụng thiết kế công trình theo lý thuyết độ tin cậy Phương pháp thiết kế truyền thống thông thường gọi phương pháp tất định (Deterministic Design) Theo phương pháp giá trị thiết kế tải trọng tham số độ bền xem xác định, tương ứng với trường hợp tổ hợp thiết kế [6] Ví dụ thiết kế công trình bảo vệ bờ biển, tương ứng với giá trị tần suất thiết kế, mực nuớc chiều cao sóng xác định coi tải trọng thiết kế Dựa vào tiêu chuẩn quy định thiết kế, hình dạng kích thước công trình xác định Các tiêu chuẩn quy định xây dựng dựa trạng thái giới hạn chế phá hỏng, có kể đến số dư an toàn thông qua hệ số an toàn Theo phuơng pháp thiết kế tất định, công trình coi an toàn khoảng cách tải sức chịu tải đủ lớn để đảm bảo thoả mãn trạng thái giới hạn tất thành phần công trình Một số hạn chế phương pháp thiết kế tất định theo [8] sau: - Trên thực tế, chưa xác định xác suất phá hỏng thành phần toàn hệ thống - Chưa xét đến tính tổng thể hệ thống hoàn chỉnh - Trong thiết kế, chưa kể đến ảnh hưởng quy mô hệ thống (chiều dài tuyến đê ) hệ thống Đối với công trình phòng chống lũ bảo vệ bờ, thiết kế thường tính toán chi tiết mặt cắt tiêu biểu áp dụng tương tự cho toàn chiều dài tuyến công trình (thiết kế đê sông, đê kè biển ) Tuy vậy, với nhìn trực quan nhận thấy rõ xác suất xảy lũ tăng chiều dài hệ thống phòng chống lũ tăng - Không so sánh độ bền mặt cắt khác hình dạng vị trí - Không đưa xác suất gây thiệt hại mức độ thiệt hại vùng bảo vệ ( Xác suất xảy cố công trình, xác suất xảy ngập lụt ) Phương pháp thiết kế công trình theo lý thuyết độ tin cậy đưa nhằm thỏa mãn yêu cầu thực tiễn đòi hỏi hạn chế tối đa tồn nêu Sự khác thiết kế truyền thống thiết kế ngẫu nhiên chỗ, phương pháp thiết kế ngẫu nhiên dựa xác suất tần suất chấp nhận thiệt hại HWRU/CE Project - TU Delft Trường hợp Kè đá xếp Đơn Đê vị Thông số Đê thiết kế theo phương pháp thiết kế tất định T.C Việt Nam T.C Hà Lan Cao trình đỉnh đê m 5,50 6,60 7,60 Xác suất hư hỏng - 0,414 0,0474 0,0501 Chỉ số tin cậy - 0,0646 1,67 1,64 Cấu kiện Cao trình đỉnh B.T đúc sẵn đê m 5,50 7,60 8,75 Xác suất hư hỏng - 0,632 0,0464 0,0201 Chỉ số tin cậy - -0,338 1,68 2,05 Phân tích ảnh hưởng biến ngẫu nhiên đến xác suất xảy cố (biểu thị hệ số ảnh hưởng i ) cho kết Hình 8.11 Qua phân tích, (MHWL + Surge) có ảnh hưởng nhiều đến tượng sóng tràn/chảy tràn (40%) Mặt khác, thông số mô hình có ảnh hưởng lượng đáng kể đến kết tính toán MHWL 4.53% Zc 13.98% m 6.97% Surge 36.10% Krough 21.80% a 12.10% Zbed S.L rise 2.28% 2.25% Hình 8.11 Ảnh hưởng biến đến chế sóng tràn/ chảy tràn đỉnh đê 8.6.2 Mất ổn định kết cấu bảo vệ mái Hàm độ tin cậy chung: HWRU-CE project - TUDelft Z= (Hs/ D) R - (Hs/ D) S (8-13) 105 105 Trong đó: (Hs/ D) R (1): Đặc trưng không thứ nguyên sức chịu tải; (Hs/ D) S (2): Đặc trưng không thứ nguyên tải; tỉ trọng vật liệu kết cấu bảo vệ mái; D đường kính trung bình viên đá (cấu kiện) Báo cáo trình bày việc áp dụng phương pháp kiểm tra ổn định cấu kiện bảo vệ mái (1) Pilarczyk; (2) Jan Van der Meer; [7] Xác định biến ngẫu nhiên liên quan theo Bảng Kết tính toán theo Bảng Kết ảnh hưởng biến ngẫu nhiên đến Py theo bảng Bảng 8.3 Danh sách biến ngẫu nhiên theo chế ổn định kết cấu bảo vệ mái Xi Mô tả biến ngẫu nhiên Đơn vị Luật P.Phối Đặc trưng thống kê Kỳ vọng Độ lệch Hàm tin cậy theo Pilarczyk, áp dụng cho kết cấu bảo vệ mái bêtông Z = { * *D}-Hs*(tan /SQRT(S0))b/cos Hs Chiều cao sóng thiết kế m LogNor Bảng Bảng tan Tg(Mái dốc đê phía biển) - Nor 0,25 0,018 (error 1o) S0 Đặc trưng sóng - Deter 0,02 cos Cosin (mái dốc đê) - Nor 0,97 0,05 (error 1o) Tỷ trọng bêtông - Nor 1,4 0,05 Hệ số kinh nghiệm - Nor 0,5 b Chỉ số nghiệm) (kinh - Nor 0,65 0,15 D Kích thước đá yêu cầu m Deter nom mũ Hàm tin cậy theo Van der Meer áp dụng cho kè đá xếp Z={8.7*P0.18*(S/N0.5)0.2*(tan /SQRT(S0)) -0.5 }-{Hs/ /D} HWRU-CE project - TUDelft 106 106 N Số bão - Deter 7000 P Hệ số ảnh hưởng tính thấm - Nor 0,2 S Trị số hư hỏng ban đầu - Deter Tỷ trọng đá - Nor 1,6 0,1 Thông số mô hình - nor 8,7 0,065*8,7=0,5 655 8,7 0,05 Bảng 8.4 Kết tính toán xác xuất phá hỏng với trường hợp kết cấu mái kè Trường hợp Thông số Đơn vị Đê Đê thiết kế theo T.K tất định T.C Việt Nam Kè đá xếp Đường kính đá m 0,45 0,89 0,86 Xác suất hỏng - 0,413 0,0157 0,0274 - 0,0671 2,15 1,92 m 0,5 0,75 0,7 - 0,132 0,0123 0,0288 - 1,11 2,25 1,9 hư Chỉ số tin cậy Cấu B.T sẵn T.C Hà Lan kiện Đường kính đá đúc Xác suất hư hỏng Chỉ số tin cậy Kết phân tích cho thấy khả xảy tượng ổn định kết cấu bảo vệ mái dốc tương đối cao, mức 50% đê xây dựng Phân tích tính nhạy cảm tính ảnh hưởng đại lượng ngẫu nhiên cho thấy chiều cao sóng thiết kế gây ảnh hưởng đến chế phá hỏng Bên cạnh tham số mô hình hệ số kinh nghiệm có ảnh hưởng đáng kể Bảng 8.5 Ảnh hưởng biến ngẫu nhiên đến chế ổn định kết cấu bảo vệ mái HWRU-CE project - TUDelft 107 107 Theo tiêu chuẩn Pilarczyk No Xi Delta Hs i ( i)2 Theo tiêu chuẩn Van der Meer % ảnh hưởng No Xi -0,181 0,033 3,28 Delta 0,646 0,417 41,73 -0,535 0,286 28,62 i ( i)2 % ảnh hưởng -0,2 0,040 4,00 Hs 0,824 0,679 67,90 P -0,231 0,053 5,34 17,47 b 0,445 0,198 19,80 model -0,418 0,175 Slope 0,257 0,066 6,60 Slope 0,23 0,053 5,29 8.6.3 Hiện tượng xói ngầm đê đẩy trồi phía chân hạ lưu đê (Piping) Hiện tượng xảy đồng thời thoả mãn hai điều kiện [2]: (1) Lớp sét đê bị chọc thủng (2) Xuất dòng chảy vận chuyển cát ngầm đê - Hàm tin cậy cho điều kiện 1: Z1= c*g*d - w*g* H (8-14) - Hàm tin cậy cho điều kiện 2: Z2= m*Lt/c - H Trong đó: c : Khối lượng riêng lớp sét w : Khối lượng riêng nước (8-15) H : Chênh lệch mực nước Lt : Chiều dài tính toán đường viền thấm, xác định theo Bligh C : Hệ số Bligh Xác định biến ngẫu nhiên theo Bảng Bảng 8.6 Mô tả biến ngẫu nhiên Khối lượng riêng đất HWRU-CE project - TUDelft Kí hiệu c Đơnvị Luật P.P Kỳ vọng kG/m3 Deter 1800 Độ lệch 108 108 Khối lượng riêng nước w kG/m3 Deter 1031 Chiều dày lớp sét đê d m Nor 3,5 0,2 (sai số = 5% chiều dày) Thông số mô hình m - Nor 1,67 0,33 Chiều dài đường viền thấm Lk m Nor 48 Hệ số Bligh cB - Deter 15 H m =DWL-Zinland={MHWL+Surge}-Zinland Cột nước thấm Mực nước triều cường MHW L m Nor 2,29 0,071 Dềnh nước gió bão Surge m Nor 1,0 0,2 Mực nước phía đồng Zinland m Nor 0,5 Xác suất xảy xói ngầm đẩy trồi tính toán mô hình VAP Kết tính toán ghi Bảng Hình 8.12 trình bày ảnh hưởng đại lượng ngẫu nhiên đến xác suất xảy tượng piping Bảng 8.7 Hàm tin cậy Z1 1=6,72 P(Z1[...]... ỏn no cú th xut (da theo nh ngha v ri ro)? HWRU/CE Project - TU Delft 24 24 CHNG 3 - PHN TCH TIN CY CA THNH PHN H THNG 3.1 Tng quan Theo t in Oxford, tin cy c nh ngha l: Cht lng ca vic t nim tin m s tin cy hay s t tin cú th m bo: tin tng, an ton v chc chn tuyt i Vic tớnh toỏn xỏc sut mụ t mc din bin, mc xy ra ca mt s kin m dng nh nú din ra nh vy trong thc t Theo din gii ny, tin cy ca mt thnh phn... ng phân tích rủi ro Tiê u chuẩn tham chiếu Mô tả hệthống Liệt kê cá c sự cố và thảm họa có thểxảy ra Xá c đinh xá c suất xảy ra sự cố Kết hợ p XS và thiệt hạ i định l- ợ ng hậu quả Tần suất và mức độ thiệt hạ i Rủi ro đá nh giá điều chỉ nh Tiê u chuẩn, tiê u chí Ra quyết định Cấp độ rủi ro chấp nhận Hỡnh 2.1 S quỏ trỡnh phõn tớch ri ro Hỡnh 1 mụ t cỏc thnh phn trong phõn tớch ri ro ca mt h thng theo. .. tham kho, ngi ta gi vic phõn tớch tin cy thụng qua xỏc nh xỏc sut xy ra s c l phõn tớch tin cy mang tớnh cú cu trỳc, hay phõn tớch tin cy kt cu hon chnh Trờn thc t, xỏc sut xy ra s c cng cú th c xỏc nh trc tip qua x lý s liu thng k ca quỏ trỡnh theo dừi, quan trc m khụng cn phõn tớch bn v ti trng Phng phỏp ny c gi l Phõn tớch tin cy theo phng phỏp Thng kờ Vic xỏc nh theo cỏch th hai ny ũi hi phi cú... cỏch thc phõn loi theo cp tớnh toỏn phõn tớch tin cy Theo s phõn loi ny, tớnh toỏn tin cy c phõn thnh 3 cp : Cp III: tớnh toỏn xỏc sut xy ra s c thụng qua xem xột hm phõn b mt xỏc sut ca tt c cỏc bin bn v ti trng Mc tin cy ca mt thnh phn liờn h trc tip vi xỏc sut xy ra s c Cp II: cp ny kt hp mt s th thut xỏc nh xỏc sut xy ra s c v t ú xỏc nh c tin cy Theo cp ny ũi hi hm tin cy phi c tuyn... phỏp tip cn gii quyt hm tin cy c trỡnh by t tng quan n chi tit Cỏc dng hm tin cy khỏc nhau thng gp trong thc t c nờu ra v minh ha bng cỏc vớ d c th Phng phỏp v cỏch tip cn trong phõn tớch tin cy c chia theo ba cp tớnh toỏn khỏc nhau, liờn tip: phng phỏp cp III, II v I Chng 4 trỡnh by c s toỏn hc trong tớnh toỏn thit k ngu nhiờn v phõn tớch tin cy ca mt thnh phn v mt h thng theo tng cp tớnh toỏn khỏc... tớnh toỏn khỏc nhau Chng 5 hng vo phõn tớch tin cy ca h thng hon chnh bao gm nhiu thnh phn v cỏc h thng con v cỏch xỏc nh mc tin cy ca ton h thng Trong chng ny, vic phõn tớch hm tin cy ca cỏc thnh phn v ton h thng ch HWRU/CE Project - TU Delft 6 cp n cỏc bi toỏn n nh, hm tin cy khụng cha yu t thi gian Tuy nhiờn trong nhiu trng hp hm tin cy cú th ph thuc theo thi gian, tựy thuc vo tng h thng Chng ny... nh Theo lý thuyt gii hn trung tõm, ti trng lu tớch thng tuõn theo lut phõn phi chun Phn trờn cho ta thy hm phõn b xỏc sut ca ti trng ph thuc vo bn cht ca ti trng, tui th cụng trỡnh v mụ hỡnh ng dng 3.3 Cỏc phng phỏp tớnh toỏn tin cy ca mt thnh phn ph thuc vo khong biờn d gia kh nng chu ng ca thnh phn ú (sc chu ti) so vi kh nng gõy ra s c h hng (ti trng) Khong biờn ny c tớnh toỏn cú th khỏc nhau theo. .. hng X2 Z0 Vựng khụng h hng X1 Hỡnh 2.7 nh ngha biờn h hng (biờn s c) Z = 0 Hm tin cy thit lp theo dng chung Z=R-S Trong ú R v S l hm ca bn v ti trng, c hai hm ny c gi thit tuõn theo lut phõn phi chun i vi cỏc c ch phỏ hng n gin nh v p nh ngn nc trờn mt con mng do mc nc cao hn nh p thỡ hm tin cy cú th d dng xõy dng c Tuy nhiờn, i vi trng hp khỏc nh an ton p t, hoc s c ca ờ thỡ hm Z... dng ny cú th h tr vic c lng chớnh mc tin cy i vi cỏc sn phm bn trong phõn tớch tin cy kt cu hon chnh, sau ny goi l phõn tớch tin cy cụng trỡnh, ph thuc vo mt s cỏc thụng s/tham s khỏc nhau Chng hn nh kh nng chng kộo ca mt thanh thộp ph thuc vo din tớch ti thiu mt ct ngang ca thanh v cng chng kộo ca nú HWRU/CE Project- TU Deflt 26 26 Khỏi nim bn nờn c hiu theo ngha rng Vớ d, trong phõn tớch ti... c phõn nhúm theo cỏc danh mc Yu t thi gian v v trớ cng úng vai trũ quan trng Vic phõn nhúm ti trng cng cú th dựng cho cỏc vn phi cụng trỡnh S phõn loi u tiờn l cn c theo tớnh bin i ca lc theo thi gian Ngi ta phõn bit ba loi ti trng: ti trng thng xuyờn, ti trng bin i v ti trng c bit Ti trng thng xuyờn c hiu l ti trng hin din trong khong thi gian di v khụng cú thay i hay ớt khi thay i ln theo thi gian ... trin "Thit k cụng trỡnh theo lý thuyt ngu nhiờn v phõn tớch tin cy" 1.2 Nhng tn ti ca phng phỏp thit k truyn thng - S cn thit ng dng thit k cụng trỡnh theo lý thuyt tin cy Phng phỏp thit k... xut (da theo nh ngha v ri ro)? HWRU/CE Project - TU Delft 24 24 CHNG - PHN TCH TIN CY CA THNH PHN H THNG 3.1 Tng quan Theo t in Oxford, tin cy c nh ngha l: Cht lng ca vic t nim tin m s tin cy... tr gn ỳng khỏc ca ch s tin cy Vỡ vy cụng thc ch s tin cy theo cụng thc 4.22 khụng th ỏp dng tựy tin HWRU/CE Project - TU Delft 34 34 Hỡnh 4.6 Tuyn tớnh húa hm tin cy Theo phng phỏp HASOFER and