Độ nhạy của các tham số kết cấu công trình và ứng dụng để đánh giá độ tin cậy của công trình nhà công nghiệp bằng thép (LA tiến sĩ)

Độ nhạy của các tham số kết cấu công trình và ứng dụng để đánh giá độ tin cậy của công trình nhà công nghiệp bằng thép (LA tiến sĩ)Độ nhạy của các tham số kết cấu công trình và ứng dụng để đánh giá độ tin cậy của công trình nhà công nghiệp bằng thép (LA tiến sĩ)Độ nhạy của các tham số kết cấu công trình và ứng dụng để đánh giá độ tin cậy của công trình nhà công nghiệp bằng thép (LA tiến sĩ)Độ nhạy của các tham số kết cấu công trình và ứng dụng để đánh giá độ tin cậy của công trình nhà công nghiệp bằng thép (LA tiến sĩ)Độ nhạy của các tham số kết cấu công trình và ứng dụng để đánh giá độ tin cậy của công trình nhà công nghiệp bằng thép (LA tiến sĩ)Độ nhạy của các tham số kết cấu công trình và ứng dụng để đánh giá độ tin cậy của công trình nhà công nghiệp bằng thép (LA tiến sĩ)Độ nhạy của các tham số kết cấu công trình và ứng dụng để đánh giá độ tin cậy của công trình nhà công nghiệp bằng thép (LA tiến sĩ)Độ nhạy của các tham số kết cấu công trình và ứng dụng để đánh giá độ tin cậy của công trình nhà công nghiệp bằng thép (LA tiến sĩ)Độ nhạy của các tham số kết cấu công trình và ứng dụng để đánh giá độ tin cậy của công trình nhà công nghiệp bằng thép (LA tiến sĩ)Độ nhạy của các tham số kết cấu công trình và ứng dụng để đánh giá độ tin cậy của công trình nhà công nghiệp bằng thép (LA tiến sĩ)Độ nhạy của các tham số kết cấu công trình và ứng dụng để đánh giá độ tin cậy của công trình nhà công nghiệp bằng thép (LA tiến sĩ)Độ nhạy của các tham số kết cấu công trình và ứng dụng để đánh giá độ tin cậy của công trình nhà công nghiệp bằng thép (LA tiến sĩ)Độ nhạy của các tham số kết cấu công trình và ứng dụng để đánh giá độ tin cậy của công trình nhà công nghiệp bằng thép (LA tiến sĩ)

4

L I CAM OAN

TôТăxТnăcamăđoanăđơyălƠăcônРătrìnСănРСТênăc u c a tôi Các s li u k t qu nghiên c u trong lu n án là trung th căvƠăcС aăt nРăđ c ai công b trong b t

k công trình nào khác

Hà N i, ngày 02 tháng 7 n mă2017 Tác gi lu n án

Nguy n Tr ng Hà

L I CÁM N

Lu năánă“ nh y c a các tham s k t c u công trình và ng d ng đ đánh giá đ tin c y c a công trình nhà công nghi p b ng thép”ăđ c hoàn

thành t i B môn S c b n v t li u khoa Xây d ng dân d ng và công nghi p,

Tr nРă i h c Xây d ng, là k t qu nghiên c u c a Nghiên c uăsТnСăd i s

С ng d n khoa h c c a PGS.TS Lê Ng c Th ch và GS.TS Nguy năV năPСó.ă Nghiên c u sinh xin chân thành c mă năđ n B môn S c b n v t li u, khoa Xây d ng dân d ng và công nghi p,ă Tr nРă i h c Xây d nРă đƣă РТúpă đ Nghiên c u sinh trong th i gian h c t p và nghiên c u khoa h c t i b môn

c bi t, nghiên c u sinh xin chân thành c mă năPGS.TS Lê Ng c Th ch

và GS.TS Nguy năV năPСó,ăСaТătС yăРТáoăС ng d n, nh nРănР Тăđƣăt n tình

С ng d n,ăРТúpăđ và cho nhi u ch d n khoa h c có giá tr giúp Nghiên c u sinh hoàn thành lu năán,ăc nРănС ănơnРăcaoăn nРăl c nghiên c u khoa h c Nghiên c u sinh xin c mă năt p th các nhà khoa h c thu c các b môn:

S c b n v t li u, B môn K t c u công trình thép - g , B môn k t c u bê tông

c t thép, B môn thí nghi măcônРătrìnС,ăTr nРă a h c Xây d ng đƣăcóănС ng góp ý quý báu cho Nghiên c u sinh trong quá trình th c hi n lu n án

Cu i cùng, tác gi xin bày t lòng c mă năđ i v i nh nРănР i thân trong РТaăđìnС,ăb năbè,ăđ ng nghi p, nh nРănР Тăđƣăđ ng viên, chia s nh ng khó

kС nătronРăsu t th i gian Nghiên c u sinh th c hi n lu n án

M C L C

L IăCAMă OAN I

L IăCÁMă N II

M C L C III DANH M C CÁC B NG VI DANH M C HÌNH V ,ă TH VI

M U 1

A.ăụănРС aăkСoaăС c và th c ti n c aăđ tài 1

B M cătТêu,ăđ Тăt ng, ph măvТ,ăpС nРăpСápăvƠăn i dung nghiên c u 3

1 M c tiêu c aăđ tài 3

2.ă Тăt ng nghiên c u c a lu n án 3

3 Ph m vi nghiên c u c a lu n án 3

4.ăPС nРăpСápănРСТênăc u 4

5 N i dung nghiên c u 4

C Các k t qu nghiên c u chính c a lu n án 5

D C u trúc c a lu n án 6

Ch ng 1 T NG QUAN V V N NGHIÊN C U 8

1.1 M đ u 8

1.2 T ng quan v pС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh y,ăđ tin c y 11

1.2.1. CácăpС nРăpСápăpСơnătícСăđ tin c y 11

1.2.2. CácăpС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh y 14

1.3 T ng quan v các nghiên c uăpСơnătícСăđ nh y, đ tin c y c a k t c u công trình 18

1.3.1 tin c y,ăđ nh y trong tính toán k t c u công trình 18

1.3.2 Các nghiên c u v đ nh y,ăđ tin c y trong k t c u thép 26

1.4 M t s nh n xét t t nРăquanăvƠăС ng nghiên c u c a lu n án 28

1.5 K t lu năcС ng 1 30

Ch ng 2 PHÂN TệCH NH Y VÀ TIN C Y 31

2.1 M đ u 31

2.2 M t s khái ni măc ăb n trong lý thuy t xác su t thông kê 31

2.2.1 Không gian xác su t 31

2.2.2 Bi n ng u nhiên 32

2.2.3 Vécăt ănР u nhiên 33

2.2.4 Mômen c a các bi n ng u nhiên 34

2.3 Khái ni m v đ nh y 37

2.3.1 nh yăđ aăpС nР 37

2.3.2 nh y t ng th 38

2.4 M t s pС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh y 40

2.4.1 PС nРăpСápăMorrТsăpСơnătícСăđ nh yăđ aăpС nР 40

2.4.2 PС nРăpСápăMonteăCarloăpСơnătícСăcС s đ nh y t ng th 42

2.4.3 M t s pС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh y khác 45

2.4.4 L a ch năpС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh y 46

2.5 Ví d s ki m ch nРăcС nРătrìnСătínСătoánăcС s đ nh y t ng th 47

2.6 Áp d ng tính toán phân tích ch s đ nh y t ng th 48

2.6.1 TínСătoánăCupônăs n ch u t i tr ng gió 48

2.6.2 Bi u th căxácăđ nh l c t i h n v năđ nh c aăCupônăs n 51

2.6.3 Ch s đ nh y Sobol c a l c t i h n v năđ nh 51

2.7 tin c yăvƠăpС nРăpСápăxácăđ nСăđ tin c y 55

2.7.1 Các khái ni măc ăb n 55

2.7.2 Bi u th căxácăđ nСăđ tin c y 57

2.7.3 PС nРăpСápăxácăđ nh ch s đ tin c y  58

2.7.4 PС nРăpСápăHasoferăậ Lind 60

2.7.5. PС nРăpСáp mô ph ng Monte Carlo 61

2.8 K t lu năCС nРă2 67

Ch ng 3 XÂY D NG MÔ HÌNH NG U NHIÊN C A BÀI TOÁN THI T K KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHI P 68

3.1 M đ u 68

3.2 Xây d ng bài toán thi t k t tăđ nh k t c u khung ngang 68

3.2.1 Chu n b s li u thi t k đ u vào 69

3.2.2 Phân tích k t c u và t h p n i l c 78

3.2.3 Tính toán ki m tra ti t di n 81

3.2.4 Xây d nРăcС nРătrìnСăt tăđ nh tính toán ti t di n 88

3.3 Các y u t ng u nhiên có th tácăđ ng đ n công trình 92

3.3.1 Các yêu t ng uănСТênătronРăРТaТăđo n thi t k 92

3.3.2 Các y u t ng uănСТênătronРăРТaТăđo n ch t o l p d ng 92

3.3.3 Y u t ng uănСТênătronРăРТaТăđo n khai thác s d ng 93

3.4 Mô hình ng u nhiên bài toán thi t k khung ngang 93

3.4.1 Mô hình ng u nhiên 93

3.4.2 Xây d nРăcС nРătrìnСăpСơnătícСăđ tin c y 94

3.4.3 Xây d nРăcС nРătrìnСăpСơnătícСăđ nh y 96

3.5 ánСăРТáăs nСăС ng c a y u t ng u nhiên 97

3.5.1 Thi t k t tăđ nh 98

3.5.2 nСăС ng c a các tham s tronРăРТaТăđo n thi t k 99

3.5.3 nСăС ng c a các tham s tronРăРТaТăđo n ch t o l p d ng 100

3.5.4 nСăС ng c a các tham s tronРăРТaТăđo n khai thác s d ng 101

3.5.5 M t s nh năxétăđánСăРТá 102

3.6 K t lu năcС nРă3 102

Ch ng 4 NH Y VÀ TIN C Y C A THI T K KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHI P - BÀI TOÁN KINH T K THU T 104

4.1 M đ u 104

4.2 PСơnătícСăđ nh y c a tham s thi t k khung ngang nhà công nghi p 104 4.2.1 S h i t c a mô ph ng Monte Carlo 105

4.2.2 nh yăđ i v i chuy n v ngang c aăđ nh c t 106

4.2.3 nh yăđ i v i ng su t b n c a c t 108

4.2.4 nh yăđ i v i ng su t năđ nh t ng th c a c t 110

4.2.5 nh yăđ i v i h s năđ nh c c b b n b ng c a c t 112

4.2.6 nh yăđ i v i h s năđ nh c c b b n cánh c a c t 113

4.2.7 nh yăđ i v i ng su t b n c a d m 115

4.2.8 nh yăđ i v i ng su t năđ nh t ng th c a d m 116

4.2.9 nh yăđ i v i h s năđ nh c c b b n b ng c a d m 118

4.2.10 nh yăđ i v i h s năđ nh c c b b n cánh c a d m 119

4.3 ánСăРТáăđ nh y t ng th c a các tham s đ u vào trong bài toán thi t k khung ngang nhà công nghi p 121

4.4 PСơnătícСăđ tin c y c a khung ngang nhà công nghi p m t t ng 125

4.4.1 C ăs xácăđ nh kho ng bi n thiên 125

4.4.2 S h i t c a mô ph ng Monte Carlo 126

4.4.3 Hi u qu c a vi c lo i các tham s ng uănСТênăcóăđ nh y bé 127

4.5 Phân tích kinh t - k thu t 128

4.5.1 Bài toán phân tích kinh t - k thu t 128

4.5.2. tin c y và tr nРăl ng ph thu c vào s c tr c Q và nh p nhà L 130

4.6 K t lu năcС nРă4 140

K T LU N VÀ KI N NGH 142

1 Nh nРăđónРăРópăm i c a lu n án 142

2 Nh ng v năđ m ra có th ti p t c nghiên c u 144

DANH M C CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG B C A TÁC GI LIÊN QUAN N LU N ÁN 145

TÀI LI U THAM KH O 147

DANH M C CÁC B NG B ng 2.1 B ng so sánh k t qu pСơnătícСăđ nh y t ng th c a hàm Ishigami 47 B ng 2.2 B ng giá tr đ u vào c a bi n ng u nhiên , ,E I r và k 52v v v B ng 2.3 B ng k t qu pСơnătícСăđ nh y t ng th “tr ng h p 1” 53

B ng 2.4 B ng giá tr đ u vào c a bi n ng u nhiên , ,E r k và ,v v t b h t 54f f, w, w B ng 2.5 B ng k t qu pСơnătícСăđ nh y t ng th v Тă“tr ng h p 2” 54

B ng 2.6 B ng s li uăđ u vào cho bài toán phân tích k t c u 64

B ng 3.1 B ng giá tr đ u vào c a bi n thi t k t tăđ nh 98

B ng 3.2 B ng giá tr đ u ra và ki m tra an toàn c a thi t k t tăđ nh 99

B ng 3.3 B ng giá tr đ u vào c a bi n ng u nhiên khi thi t k 100

B ng 4.1 B ng giá tr đ u vào c a bi n ng u nhiên 105

B ng 4.2 B ng k t qu pСơnătícСăđ nh y t ng th c a   107C B ng 4.3 B ng k t qu phân tích ch s đ nh y t ng th đ i v i  bc 109

B ng 4.4 B ng k t qu phân tích ch s đ nh y t ng th đ i v i odc 111

B ng 4.5 B ng k t qu pСơnătícСăđ nh y t ng th c a  nbc 112

B ng 4.6 B ng k t qu pСơnătícСăđ nh y t ng th c a  ncc 114

B ng 4.7 B ng k t qu pСơnătícСăđ nh y t ng th c a  bd 115

B ng 4.8 B ng k t qu pСơnătícСăđ nh y t ng th c a odd 117

B ng 4.9 B ng k t qu pСơnătícСăđ nh y t ng th đ i v i  nbd 118

B ng 4.10 B ng k t qu pСơnătícСăđ nh y t ng th đ i v i  ncd 120

B ng 4.11 B ng t ng h p ch s đ nh y c a các tham s trong bài toán thi t k khung ngang 122

B ng 4.12 B ng t ng h păđ nh y c a các tham s trong bài toán thi t k khung ngang theo t l (%) 123

B ng 4.13 B ng giá tr đ u vào c a bi n ng u nhiên 125

B ng 4.14 B ng giá tr đ u vào c a bài toán kinh t - k thu t 130

B ng 4.15 Quan h gi aă TCăvƠăРТáătСƠnСăQ6,3 20,0 T, L21,0 m 132

B ng 4.16 Quan h gi aă TCăvƠăРТáătСƠnСăQ6,3 20,0 T, L24,0 m 134

B ng 4.17 Quan h gi aă TCăvƠăРТáătСƠnСăQ6,3 20,0 T, L28,0 m 136

B ng 4.18 Quan h gi aă TCăvƠăРТáătСƠnСăQ6,3 20,0 T, L32,5 m 138

DANH M C HỊNH V , TH Hình 1.1 MôăСìnСănРСТênăc uăc aăKalaătronРă[115] 27

Hình 1.2 Mô hình nghiên c u c a Sýkora trong [147] 28

Hình 2.1 Hàm phân ph i xác su t c a bi n ng u nhiên r i r c binomial (hình trái) và c a bi n ng u nhiên liên t c có phân ph i chu n (hình ph i) 33

Hình 2.2 S ăđ kh ТăpСơnătícСăđ nh yăđ aăpС nРătСeoăpС nРăpСápăMorrТs 42 HìnСă2.3.S ăđ kh ТăpСơnătícСăđ nh y t ng th b nРăpС nРăpСápămôăpС ng Monte Carlo 45

HìnСă2.4ăS ăđ tínСăCuăpônăs n ch u t i tr ng gió 49

Hình 2.5 Ch s đ nh yăSobol’ăb c nh t và t ng c ng c a l c t i h n Ncr 53

Hình 2.6 Ch s đ nh yăSobol’ăb c nh t và t ng c ng c a l c t i h n Ncr 55

Hình 2.7 HƠmăcônРăn nР,ămТ n an toàn và mi n không an toàn c a k t c u [66] 59

Hình 2.8 Bi n ng u nhiên trong không gian v t lý và chu n hóa [66] 60

Hình 2.9 S ăđ thu t toán c aăpС nРăpСápămôăpС ng Monte Carlo 64

Hình 2.10 S ăđ ăk tăc uăkСunРăpС nР 64

Hình 2.11 S h i t c a giá tr xác su t m t năđ nh  Pf (ph i) và c a sai s  (trái) trong mô ph ng Monte Carlo 65

Hình 2.12 nСăС ng c a t s l c tác d ng (P/H)ăđ n xác su t m t năđ nh Pf

66

Hình 2.13 nСăС ng c a h s bi năđ ng  và h s an toàn n đ n xác su t m t năđ nh P 66f HìnСă3.1.ăH ăРТ nРămáТăc aănСƠătСépătТ năcС 70

HìnСă3.2.ăH ăРТ nРăc tăc aănСƠătСépătТ năcС 70

HìnСă3.3.ăS ăđ tính và các tham s hình h c khung ngang 71

Hình 3.4 Thông s ti t di n d m và c t 72

HìnСă3.5.ăXácăđ nСăt Тătr nРăc uătr cătácăd nРălênăkСunР 73

HìnСă3.6.ăS ăđ ăv ătríătácăd nРăc aăl căđ nРăDmax, min vƠăl căСƣmăT lênăvaТăc t 74 HìnСă3.7.ăS ăđ ăxácăđ nСăt Тătr nРăРТóănРanРănСƠ 75

HìnСă3.8.ăS ăđ ăxácăđ nСăt Тătr nРăРТóăd c 75

HìnСă3.9.ăCônРătrìnСăb ăpСáăСo ТănРuyênănСơnădoălúnăl cС 76

HìnСă3.10ăCácăd nРătТ tădТ nătСônРăd nР 77

HìnСă3.11.ăH ăc ăb năđ ătínСăn Тăl c 78

Hình 3.12 S ăđ kh i c aăcС nРătrìnСătínСătoánăn i l c và chuy n v khung 80 HìnСă3.13ăS ăđ kh i c aăcС nРătrìnСătínСăSFD 91

Hình 3.14 Mô hình ng u nhiên c a bài toán thi t k khung ngang 94

HìnСă3.15ăS ăđ thu tătoánăpСơnătícСăđ tin c y c a thi t k khung ngang b ng mô ph ng Monte Carlo 95

Hình 3.16 Thu tătoánăpСơnătícСăđ nh y t ng th khung ngang 97

Hình 3.17S h i t c a xác su t không an toàn c aă kСunРă nРanРă d i nh С ng c a các tham s tronРăРТaТăđo n ch t o l p d ng 101

Hình 4.1 S h i t c a mô ph ng Monte Carlo 106

HìnСă4.2ăCС ăs ăđ ănС yăSobol’ăb cănС tăvƠăt nРătС ăc aă  107C Hình 4.3 T l ch s đ nh yăSobol’ăb c nh t và t ng th đ i v i bc 110

HìnСă4.4ăT ăl ăcС ăs ăđ ănС yăSobol’ăb cănС tăvƠăt nРătС ăđ Тăv Тăodc 111

HìnСă4.5ăCС ăs ăđ ănС yăSobol’ăb cănС tăvƠăt nРătС ăđ Тăv Тă nbc 113

HìnСă4.6ăCС ăs ăđ ănС yăSobol’ăb cănС tăvƠăt nРăc nРăc aă ncc 114

HìnСă4.7ăCС ăs ăđ ănС yăSobol’ăb cănС tăvƠăt nРăc nРăc aă bd 116

HìnСă4.8ăCС ăs ăđ ănС yăSobol’ăb cănС tăvƠăt nРăc nРăc aăodd 117

Hình 4.9 CС ăs ăđ ănС yăSobol’ăb cănС tăvƠăt nРăc nРăđ Тăv Тă nbd 119Hình 4.10 CС ăs ăđ ănС yăSobol’ăb cănС tăvƠăt nРăc nРăc aă ncd 120Hình 4.11 S h i t c a xác su t không an toàn c aă kСunРă nРanРă d i nh

С ng c a các tham s ng u nhiên 126Hình 4.12 So sánh s h i t c a xác su t không an toàn c a khung ngang khi

gi m các tham s ng u nhiên 127Hình 4.13 S ăđ ătСu tătoánătСТ tăk ăđ măb oăkТnСăt ă- k ătСu t 129

Kụ HI U VI T T T DỐNG TRONG LU N ÁN

TC ătТnăc yăc aăk tăc u

SFD Steel Frame DesТРnă(CС nРătrìnСătínСătoánătТ tădТ n)

GSAP Global Sentivity Analysis ProРramă(CС nРătrìnСăpСơnătícСăđ ănС y)

RAP Reliabability Analysis ProРramă(CС nРătrìnСăpСơnătícСăđ ătТnăc y)

PTHH PС nРăpСápăpС năt ăС uăС n

TCVN TТêuăcСu năVТ tăNam

BS TТêuăcСu năAnСăQu c

JB TТêuăcСu năTrunРăQu c

ISO T ăcС cătТêuăcСu năqu căt

M U

A ụ ngh a khoa h c vƠ th c ti n c a đ tƠi

Trên th gi i, lý thuy tăđ tin c yăđƣăđ c s d ng khá r ng rãi trong thi t

k k t c u công trình xây d ng, giao thông, th y l i, công trình bi nầ.ă tin

c yăđƣăđ căđ aăvƠoătТêuăcСu n thi t k c a nhi uăn c và t ch c trên th gi i

nС ă ISOă 2394:2012,ă tТêuă cСu n thi t k tСeoă đ tin c y c a Trung Qu c JB50153-92, BS 5760-0:2014ầ.tС hi n trong [60], [93] và [110]

Hi n nay Vi tăNamăcС aăcóăm t tiêu chu n c th quyăđ nh vi c thi t k

k t c uătСeoăđ tin c y TronРăkСТăđóănСuăc u v đánСăРТáăanătoƠn/r i ro c a k t

c uătСeoăđ tin c y l ТăđanРălƠăv năđ mang tính th i s ăCácănСƠăđ uăt ăluônăđ t

ra bài toán gi m thi u chi phí và t o ra s c nh tranh kh c li t gi a các nhà th u thi t k Vi c áp d ng tr c ti p các tiêu chu n c aă n c ngoài s manРă đ n

nh nРănРuyăc ăr ТăroăcСoăcônРătrìnСăkСТăxétăđ năcácăđТ u ki n th c t t i Vi t Nam trong các khâu thi t k , thi công và khai thác s d ng

Trong khâu thi t k m t s lo i t i tr nРăđƣătСayăđ i khá nhi u so v i tiêu chu n Ví d nС ă t i tr ng gió là lo i t i tr ng ch aă đ ng nhi u y u t b t

tС nР,ă đ c bi tă tronРă đТ u ki n ngày càng có nhi u nh ng tr n bão, l c có

c nРăđ r t m nСănС ăСТ n nay Trong quá trình thi công, vi c nh p kh u v t

li u t nhi u ngu n khác nhau hay s gian d i c a nhà th u có th d năđ n vi c

s d ng lo i v t li u không phù h p v i thi t k ,ăđ c bi t là trong các thi t k t i uăСóaătr nРăl ng k t c u Ngoài ra sai s trong quá trình ch t o, s bi năđ i tính ch t v t li u c c b do nhi tăđ trong m t s cônРăđo n ch t o c nРăcóătС gây ra các y u t b tătС ng Trong quá trình khai thác s d ng, s làm vi c quá

t i m t cách b tătС nРădoăs ăsu t c aăconănР i hay s lún l ch do nh ng y u

t b tătС nРăc nРăcóătС d năđ n r i ro cho s làm vi c c a k t c u

NС ăv y có th th y r ng m c dù m t k t c uăđƣăđ c thi t k theo tiêu chu nănС nРădoănС ng y u t b tătС ng có th x yăđ n trong su t quá trình t thi t k đ n thi công và khai thác s d ng thì v n có th có t l r i ro Các y u

t này có th v n n m trong gi i h n cho phép c a các tiêu chu n dung sai và

n u tác d nРăđ năl thì nСăС nРăđ n k t c uălƠăt nРăđ i nh Tuy nhiên n u

m t s ho c t t c các y u t này x yăđ n cùng lúc thì nСăС ng l i không h

nh Vì v y vi c nghiên c u m t ph nРăpСápăđánСăРТáăđ tin c y v i m t quy trìnСăđ yăđ đ có th áp d nРăđánСăРТáăđ tin c y c a k t c u công trình khi xét

đ n s tácăđ ng c a t t c các y u t ng u nhiên có th x y ra trong các khâu t thi t k đ n khai thác s d nРămanРăỦănРС aăkСoaăС c và th c ti n

Thi t k k t c uătСeoăđ tin c yăvƠăđТ u ch nh thi t k đ đ tăđ căđ tin

c y c n thi t d năđ n bài toán xét bi n thiên tham s thi t k c a hàm m c tiêu NóăđòТăС i nР i k s ăk t c u ph ТăpСánăđoánăđ căđ nh y hay nСăС ng c a các tham s thi t k lên hàm m c tiêu b ng kinh nghi măvƠăcácăpСơnătícСăđ nh tính TСônРă tС ng các k s ă tСТ t k tС ng l a ch n các thông s thi t k thông qua kinh nghi mămƠăcС aămТnСăС aăđ c b ng các lý lu năt ng minh

c a lý thuy tă đ nh y,ăđ tin c y H n n a ngoài nСă С ng riêng l thì các tham s còn có nСă С nРă t nРă tácă l n nhau mà nh nРă pСơnă tícСă đ nh tính không th đoánăbТ tăđ c.ăNРoƠТăraăđánСăРТáăđ nh y c a các tham s c nРăcСoăpСépănР i thi t k lo i b m t s tham s nСăС ng nh và ch gi l i các tham s cóăđ nh y l năđ n m c tiêu, nh m gi m kh Тăl ng tính toán Phân tích

đ nh yădoăđóăРТ vai trò quan tr nРătronРăquáătrìnСăpСơnătícСăđ tin c y

tƠТă“ nh y c a các tham s k t c u công trình và ng d ng đ đánh giá đ tin c y c a công trình nhà công nghi p b ng thép”ăvì v y có ý

nРС aăkСoaăС c và th c ti n

B M c tiêu, đ i t ng, ph m vi, ph ng pháp vƠ n i dung nghiên c u

1 M c tiêu c a đ tƠi

M c tiêu c aă đ tài là nghiên c u, áp d ng các thu tă toánă pСơnă tícСă đ

nh y, đ tin c y vào bài toán thi t k công trình T đó lu n án áp d nРăđ đánСăРТáăđ tin c y c a công trình nhà công nghi p b ng thép Sauăđóălu n án ti n hành các phân tích kinh t - k thu t đ minh h a cho vi c l a ch n m t k t c u

có tr nРăl ng phù h p và đ m b oăđ tin c y c n thi t

 Bài toán phân tích kinh t - k thu t l a ch n k t c u có tr nРăl ng phù

h p và đ m b oăđ tin c y c n thi t

3 Ph m vi nghiên c u c a lu n án

 PС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh y t ng th (GlobalăSensТtТvТty)ăđ cătr nРă

b i ch s đ nh yăSobol’.ă

 PС nРăpСápăpСơnătícСăđ tin c y b ng mô ph ng Monte Carlo

 Bi n ng uănСТênăđ c gi thi t là các bi n có phân ph Тăđ u,ăđ c l p xác

su t

 KСunРănРanРăđ c thi t k tСeoăs ăđ k t c u khung ph ng, nút khung tuy tăđ i c ng, ti t di năkСônРăđ i, theo TCVN 5575:2012 K t c u thép-

Tiêu chu n thi t k

 Phân tích bài toán kinh t - k thu t gi aă đ tin c y và tr ng l ng khung ngang c a m t s pС nРăánăl a ch n cho t ng nhi m v thi t k

 Kho ng bi n thiên c a các bi n thi t k đ c l y theo tiêu chu n dung sai TCXDVN 170:2007 V k t c u thép - Gia công, l p ráp và nghi m thu - Yêu c u k thu t và TCVN 9362:2012 Tiêu chu n thi t k n n nhà

và công trình

4 Ph ng pháp nghiên c u

đ tăđ c m c tiêu đ t ra, lu n án s d nРăcácăpС nРăpСápănРСТênăc u sauăđơy:

Ph ng phпp phсn tích, t ng h p Thu th p các tài li uătronРăn c và qu c t đ

đánСăРТáăt ng quan v các v năđ liên quan, t đóăđ t ra nhi m v c n nghiên

c u c a lu n án

Ph ng phпp gi i tích S d nРăpС nРăpСápăl cătronРăc ăС c k t c uăđ phân

tích n i l c và chuy n v khung ngang

Ph ng phпp s và mô ph ng s S d nРăpС nРăpСápăMonteăCarloăđ đánСă

РТáăđ nh y,ăđ tin c y c a k t c u khung ngang nhà công nghi p

2 Nghiên c u,ă đánСă РТá,ă pСơnă tícСă l a ch nă pС nРă pСápă pСơnă tícСă đ

nh y L p trình tính toán và ki m ch nРăđ tin c y c aăcС nРătrìnСătínСăvƠăvíă

d minh h a

3 Nghiên c u,ăđánСăРТá,ăpСơn tích l a ch năpС nРăpСápăpСơnătícСăđ tin

c y L p trình tính toán và ki m ch nРăđ tin c y c aăcС nРătrìnСătínСăvƠăvíăd minh h a

4 T mô hình t tăđ nh ti n hành xây d ng mô hình ng u nhiên c a bài toán thi t k khung ngang nhà công nghi p theo tiêu chu năTCVNă5575:2012.ă ánСăgiá y u t ng u nhiên c a các tham s đ u vào có th x y ra trong quá trình thi t

k , ch t o l p d ng và khai thác s d ng Xây d nРăcС nРătrìnСăpСơnătícСăđ tin c y,ăpСơnătícСăđ nh y k t c u khung ngang

5.ă ánСăРТáăđ nh y c a các tham s đ u vào lên các tham s đ u ra trong bài toán thi t k khung ngang nhà công nghi p.ăPСơnătícСăđ tin c y c a k t c u khung ngang v i các tham s đ u vào x y ra trong quá trình thi t k , ch t o l p

d ng và khai thác s d ng

6 Phân tích bài toán kinh t - k thu t g năđ tin c y v i tr nРăl ng k t

c u c a t ng l a ch n thi t k cho m i nhi m v thi t k c th

C Các k t qu nghiên c u chính c a lu n án

1 Nghiên c u thu tă toánă pС nРă pСápă đánСă РТáă cС s đ nh y Sobol,

pС nРăpháp mô ph ng Monte Carlo; xây d ng và l pătrìnСăcС nРătrìnСăpСơnătícСăđ nh y t ng th (Global Sensitivity)

2 Nghiên c u thu t toán, xây d ng và l pătrìnСăcС nРătrìnСăpСơnătícСăđ tin c y b nРăpС nРăpСápăMonteăCarlo

3 Xây d ng mô hình t tăđ nh và mô hình ng u nhiên c a bài toán thi t k kСunРănРanРătСeoăTCVNă5575:2012.ă ánСăРТáăcácăy u t ng u nhiên có th x y

ra trong quá trình thi t k , ch t o l p d ng và khai thác s d ng

4 Xây d ng và l pătrìnСătínСătoánăcС nРătrìnСăpСơnătícСăđ nh y t ng th , pСơnătícСăđ tin c y c a k t c u khung ngang nhà công nghi p m t t ng có c u

tr c S d nРăcС nРătrìnСăđƣăxơyăd nРăđ đánСăРТáăđ nh y t ng th (riêng l vƠăt nРătác)ăc a các tham s đ u vào lên các tham s đ uăra;ăđ ng th ТăđánСă

РТáăđ tin c y c a k t c u

5 Phân tích kinh t - k thu t đ minh h a cho vi c l a ch n thi t k có

tr nРăl ng phù h p và đ m b o đ tin c y c n thi t

D C u trúc c a lu n án

Ph n m đ u

Ph n m đ uănêuălênăỦănРС aăkСoaăС c, M căđícСănРСТênăc u, ph m vi áp

d ng, các v năđ chính c năđ c gi i quy t,ăcácăpС nРăpСápăápăd ng, k t c u

t ТăcС aăРТ i quy t ho c gi i quy tăcС aăđ yăđ vƠăđ t ra nhi m v c a lu n án

Ch ng 2 Phơn tích đ nh y vƠ đ tin c y

CС nРă2ătácăРТ nghiên c u thu t toán, xây d ng và l p trình tính toán

cС nРătrìnСăpСơnătícСăđ nh y t ng th Sobol’ăvƠăcС nРătrìnСăpСơnătícСăđ tin

c y b nРăpС nРăpСápămô ph nРăMonteăCarlo.ăCС nРătrìnСăxơyăd nРăđ c

trìnСănƠyăđ c l p trình trên n n ngôn ng l pătrìnСăPytСonăvƠăđ c ki m ch ng

so v i k t qu tính toán th công (ph l c)

Trênăc ăs cС nРătrìnСătСТ t k t tăđ nh, tác gi xây d ng mô hình ng u nСТên,ă s ă đ thu tă toánă đánСă РТáă đ nh yă vƠă đ tin c y c a bài toán thi t k khung ngang Tác gi sauă đóă đánСă РТáă đ tin c y c a thi t k k t c u khung nРanРăkСТăxétăđ n các y u t ng u nhiên t nРăРТaТăđo n t khi hình thành d ánăđ n khi khai thác s d ng, t đóărútăraăk t lu n v s c n thi t ph ТăđánСăРТáă

s phù h p v ТăcácăpСơnătícСăđ nСătínС.ăTrênăc ăs đó,ătácăРТ đ xu t lo i b y u

t ng u nhiên c a m t s tham s đ u vào có nСăС ng bé SauăđóătácăРТ ti n hành các phân tích kinh t - k thu t đ minh h a cho vi c l a ch n thi t k k t

c u d a trên tiêu chí tr nРăl nРăvƠăđ tin c y

K t lu n K t lu n nêu lên các k t qu m i, ch y u mà lu n án đ tăđ c và

С ng nghiên c u ti p theo c a lu n án

Tài li u tham kh o Tài li u tham kh o trong lu n án bao g m 167 tài li u

tronРăđóăcóă55 tài li uătronРăn c và 112 tài li uăn c ngoài

Các công trình khoa h c đã công b Bao g mă09ăcônРătrìnСăđƣăcônРăb trong

đóăcóă05ăcônРătrìnСăđ nРă t păcСíăcСuyênănРƠnСăvƠă04ăcônРătrìnСăđ nРă các h i ngh khoa h c toàn qu c

Lu n ánăđ c hoàn thành t i B môn S c b n v t li u, Khoa xây d ng Dân

d ng và Công nghi p, Tr nРă i h c Xây d ng

Ch ng 1 T NG QUAN V V N NGHIÊN C U

1.1 M đ u

Quy trình tính toán, thi t k k t c u công trình nói chung và k t c u thép nói riêng hi n nay Vi tăNamăđƣăđ căquyăđ nh r t rõ ràng trong các tiêu chu n thi t k Tùy thu c vào d ng k t c u và v t li u s d ng mà có các tiêu chu n thi t k t nРă ng Trong tiêu chu n, các y u t ng uănСТênătС nРăđ c k đ n thông qua các h s nС : h s v t t i, h s đТ u ki n làm vi c, h s v t li u ầv.v.ă

Tuy nhiên trong th c t m t s cônРătrìnСătronРăvƠănРoƠТăn c v n b phá

ho i b i nhi u nguyên nhân khác nhau Có th k ra nh ng s c đТ năСìnСănС :ă

V s p mái che b b ТăAquaParkă Mátxc va ngày 14/2/2004 Theo vi nătr ng

vi n Ki măsátăMátxc vaăAnatolyăZuyevănРuyênănСơnăđ căxácăđ nh do tuy t đónРăl ТădƠyătrênămáТăkínСălƠmăt nРăt i tr ng, ngoài ra v t li uătСТăcônРăc nРăkСônРăđ m b o ch tăl nРănС ătСТ t k ; V s p ga hàng không sân bay Charles

de Gaulle ParТs,ăPСápămƠănРuyênănСơnălƠădoăcácă“đi m y u”ătronРătСТ t k l p

v bê tông và b tríăkСônРăđúnРăquyăcácС;ăСayăs ki n v 50măđ păkСТăđanРătСТăcông công trình h ch aăn c C aă t vào tСánРă10/2007ădoăv t t i tr ng thi t

k và tiêu chu n áp d ng; v s t toàn b tr s Vi n Khoa h c xã h i mi n Nam doătácăđ ng c a vi c thi công t ng h m Cao c Pacific t i TP.H CСíăMТnСăầă[8] Ngoài nh ng s c các công trình k trên trong th i gian g năđơyăđ i v i công trình thép Vi t Nam c nРăxu t hi n m t s s c Nhi u c t tháp phát thanh truy n hình c a các t nh thành b bƣoăđánСăs p cСoădùăđ c thi t k và thi cônРăđúnРătТêuăcСu n k thu tănС :ăC t tháp truy n hình c aă ƠТăPT-TH Nam nСăđ căđ aăvƠoăs d nРăn mă2010ăđƣăb đánСăs păsauăkСТăc năbƣoăs 8ă(S năTinh) vào ngày 28/10/2012;ăTСápă nРătenăc aă ƠТătТ ng nói Vi t Nam t i thành

ph ng H i (Qu ng Bình) cao 150m m Тăđ aăvƠoăs d nРăcС aăđ yă1ăn măđƣă

b c năbƣoăs 10 v i c p gió 13, 14 qu t ngã; Dàn máТăsơnăb nРăRoyalăCТtyăc nРă

b phá ho i trong th i gian th t i

nătenăpСátăsónРăđƠТăPT-THăNamă nСăb ăs pă

do bão ngày 28/10/2012

NРu nă nС:ăInternet

nătenăpСátăsónРăđƠТăPT-THăNamă nСăb ă

s pădoăbƣoănРƠyă28/10/2012 NРu nă nС:ăInternet

nătenăpСátăsónРăđƠТătТ nРănóТăVТ tăNamăt Тă

Qu nРăBìnСăb ăs pădoăbƣoănРƠyă30/9/2013

NРu nă nС:ăInternet

DƠnămáТăkСônРăРТanăsơnătr tăb nРăRoyală

cТtyăb ăpСáăСo ТăkСТătС ăt Т NРu nă nС:ăInternet

Có th nh n th y r ng, các công trình b s păđ là do nhi u nguyên nhân có

th là ch quan ho c khách quan Các nguyên nhân này có th x yăđ n trong b t

c РТaТăđo n nào t khi hình thành d ánăcСoăđ năkСТăđ aăcônРătrìnСăvƠoăkСaТăthác s d nР:ăGТaТăđo n kh oăsát,ăРТaТăđo n thi t k ,ăРТaТăđo n ch t o l p d ng, РТaТăđo n khai thác s d ng Nh ng nguyên nhân này n u có th đ căxétăđ n ngay t khâu thi t k thì có th gi măđ c t l r i ro c a công trình Vì v y, thi t k k t c uăvƠăđánСăРТáăđ tin c y c a thi t k khi c g ng k đ n t Тăđaăcácă

y u t ng u nhiên có th x yăđ n v i công trình là r t quan tr ng

C uătreoăCСuăVaă6ăb ăs pădoătСТăcônРăsaТă

tСТ tăk ănРƠyă24/2/2014

NРu nă nС:ăInternet

ToƠnăc nСăkСuănСƠăcС ă2Eăậ Sân bay CСarlesădeăGaulleăsauăkСТăs păđ ănРƠyă 23/5/2004.ăNРu nă nС:ăInternetă

DƠnăc uăb ăРƣyăđ ătronРăquáătrìnСătСТăcônРăk tă

c uămáТăvòmăb nРătСépăsơnăArenaăCorТntСТansă

27/11/2013ăNРu nă nС:ăInternet

V ăs pănСƠăx nРătТ năcС ă ăBìnСăD nР,ă

VТ tăNamănРƠyă24/01/2010 NРu nă nС:ăInternet

Trên th gi i, thi t k tСeoăđ tin c yăđanРăđ c nghiên c u ng d ng r ng rãi V năđ nƠyăđƣăđ căđ aăvƠoătТêuăcСu n thi t k c a nhi uăn c và t ch c trên th gi Тă nС ă ISOă 2394:2012ă [60], Tiêu chu n Trung Qu c JB:50153-92 [109], Tiêu chu n Anh BS 5760-0 [110]ăầ

Hi n nay Vi tăNamăcС aăcóăm t tiêu chu n c th quyăđ nh vi c thi t k

k t c uătСeoăđ tin c y.ăTronРăkСТăđóănСuăc u v đánСăРТáăđ tin c y c a k t c u

l ТăđanРălƠăv năđ mang tính th i s ăCácănСƠăđ uăt ăđ t ra bài toán gi m thi u chi phí và t o ra s c nh tranh kh c li t gi a các nhà th u thi t k Thi t k k t

c u t n d ng kh n nРălƠmăvТ c c a v t li uăc nРăđ nРănРС aăv i vi cănРuyăc ă

r Тăroăt nРălênăkСТăxu t hi n các y u t ng u nhiên có th x y ra trong quá trình

thi t k , thi công và khai thác s d nР.ăDoăđóăvТ c xây d ng mô hình ng u nhiên

c a bài toán thi t k k t c uăvƠăđánСăРТáăđ tin c yăt nРă ng là r t c n thi t và manРăỦănРС aătСuy t ph c

Thi t k k t c uătСeoăđ tin c yăvƠăđТ u ch nh thi t k đ đ tăđ căđ tin

c y c n thi tăđòТăС i k s ăk t c u ph i n măđ căđ nh y c a các tham s M c

dù v i kinh nghi măvƠăcácăpСơnătícСăđ nh tính, các k s ăk t c u có th đoánăbТ t

đ c s nСăС ng c a m t vài tham s Tuy nhiên ngoài nСăС ng riêng l thì các tham s còn có nСăС nРăt nРătácăv i các tham s khác mà nh ng phân tícСăđ nh tính không th đoánăbТ tăđ c.ăH năn a vi căđánСăРТáăđ nh y c a các tham s c nРăcСoăpСépănР i thi t k lo i b m t s tham s ít nСăС ng và ch

gi l i các tham s cóăđ nh y l n nh m gi m kh Тăl nРătínСătoán.ăPСơnătícСăđ

nh yădoăđóăРТ vai trò quan tr nРătronРăquáătrìnСăpСơnătícСăđ tin c y

TronРăcС nРănƠy,ălu n án gi i thi u t ng quan các nghiên c u liên quan

đ n v năđ nghiên c u c a lu n án Sau ph n m đ u, m c 1.2 gi i thi u t ng quan v cácăpС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh yăvƠăđ tin c y M c 1.3 gi i thi u

t ng quan v các nghiên c u phân tícСăđ tin c y,ăđ nh y c a k t c u công trình nói chung và c a k t c u thép nói riêng T đóălu n án rút ra nhi m v nghiên

tronРăđóăX  X i lƠăvécăt ăcácăbТ n ng uănСТênăđ u vào, g X là hàm công

n nРăc a k t c u, fX X là hàm m tăđ xác su tăđ ng th i c aăvécăt ăX Mi n kСônРăanătoƠnăđ căxácăđ nh b ТăđТ u ki ng X 0, mi năanătoƠnăđ c xác

đ nh b i g X 0 và g X 0 đ nСănРС aăm t gi i h n

Trong [28] tác gi Phan V năKСôТăcС rõ theo y ban liên hi p v an toàn

k t c u (JCSS- Joint Committee on Structural Safety),ăpСơnătícСăđ tin c yăđ c phân lo i theo ba m căđ Cách phân lo ТănƠyăc nРăđ c gi i thi u chi ti t trong [113]

1 M c đ 1 Là m căđ ki m tra an toàn khi tính toán và thi t k k t c u M c

đ này th c ch tăcС aăpС ТălƠăpСơnătícСăđ tin c y m căđ nƠy,ăđТ u ki n an toàn c a k t c uăđ căxétăđ n thông qua m t s thông s nС ă ng su t cho phép hay các h s ầ M căđ 1ăcС aăpС i tính tích phân (1.1)

2 M c đ 2 Là m căđ x p x “Р năđúnР”ăkСТătínСătoánătícСăpСơnă(1.1) Các

pС nРăpСápătronРăm căđ nƠyălƠăcácăpС nРăpСápăРТ i tích ho c bán gi i tích,

s d ng m t s gi thi tăđ năРТ năСóaăđ xácăđ nСăđ tin c y c a k t c u

N mă1969,ăCornellătronРă[81]ăđ xu tăpС nРăpСápăxácăđ nСăđ tin c y c a

k t c u thông qua ch s đ tin c y Cornell  Ch s C đ tin c y  C đ c tính

b ng t s gi a k v ng g(X) vƠăđ l ch chu n g(X)c aăСƠmăcônРăn nР.ăụănРС aăc a ch s đ tin c y  Clà cho bi t giá tr k v ng g X( ) cách xa m t gi i

h n (g X)0 bao nhiêu l năđ l ch chu n g(X).ăPС nРăpСápănƠyăsauăđóăđ c

áp d ng trong nhi u nghiên c uănС ă[69], [120], [151], [164], [166],ầ.ăPС nРăpháp ch s đ tin c y Cornell có th hi u là m tăpС nРăpСápăРТ i tích, d hi u

và d áp d ng Tuy nhiên giá tr c aăđ tin c yătСuăđ c ch th c s chính xác kСТăСƠmăcônРăn nРăcóăd ng hàm tuy n tính và các bi n ng u nhiên là các bi n

có phân ph i chu n.ăH năn a giá tr c a ch s đ tin c y Cornell l ТătСayăđ i khi

d ng c aăСƠmăcônРăn nРăđ c vi tăd i d nРăkСácămƠăkСônРătСayăđ i b n ch t

v t lý c a bài toán

gi i quy t h n ch c aăpС nРăpСápătrên,ăn mă1974ătronРăcácănРСТênă

c u [107] và [108], các tác gi l năđ uătТênăđ xu t s d ng ch s đ tin c y Hasofer - Lind  Các bi n ngHL uănСТênăđ c bi năđ Тăt nРăđ nРăxácăsu t v không gian chu n hóa Ch s đ tin c y  HL sauăđóăđ căxácăđ nh b ng kho ng cách bé nh t t g c t aăđ đ n m t gi i h n ( ) 0g X  ăKСТăСƠmăcônРăn nРăcóă

d ng phi tuy n thì s đ c g năđúnРăb ng khai tri n Taylor t ТăđТ m thi t k

N u hàm công n nРăđ c g năđúnРăđ n s h ng b c nh t,ănРС aălƠăm t gi i h n

đ c g năđúnРăb ng ti p di n ph ng v i nó t ТăđТ m thi t k ,ătaăcóăpС nРăpСápăFORM (First Order Reliability Methods) N uăСƠmăcônРăn nРăđ c g năđúnРă

đ n s h ng b căСaТ,ănРС aălƠăm t gi i h năđ c g năđúnРăb ng ti p di n cong

v i nó t ТăđТ m thi t k ,ătaăcóăpС nРăpСápăSORMă(Second Order Reliability Methods) [113] Ch s HLs cho giá tr chính xác b ng ch s  n u hàm công C

n nРăcóăd ng tuy nătínС.ă ơyăcóătС hi u là m tăpС nРăpСápăbánăРТ i tích và

v nă đ c áp d ng r ng rãi trong các công b nС ă [145], [121], [73], [122]ầ.TuyănСТênăvТ c s d ng bi năđ Тăt nРăđ nРăxácăsu tătronРăpС nРăpháp này s không th mô t đ c h t b n ch t ng u nhiên c a các bi n không

có phân ph i chu n

3 M c đ 3 Là m căđ xácăđ nСă“cСínСăxác”ătícСăpСơnă(1.1).ăụănРС aă“cСínСă

xác”ă đơyăđ c hi u là th c hi n g năđúnРătícСăpСơnă(1.1) khi mô ph ng b n

ch t ng u nhiên c a các bi n g năđúnРănС t mà không c n gi thi t chúng là các

bi n có phân ph i chu n Vi c th c hi n tích phân này b nРăpС nРăpСápăРТ i tícСăc nРăcóătС th c hi năđ cănС nРăcС trong nh nРătr ng h p hàm công

n nРăr tăđ năРТ n và s l ng bi nălƠăít.ăNР c l i tích phân này có th tính

b nРăpС nРăpСápătícСăpСơnăs (s bi n < 10) và t ng quát nh tălƠăpС nРăpСápă

mô ph ng Monte Carlo [113].ăN mă1988,ătácăРТ Ouypornprasert trong [135]ăđ

xu tăpС ng pháp tính toán tích phân (1.1) b ng cách bi năđ Тăt nРăđ nРăxácă

su t các bi n ng u nhiên v các bi năđ c l p trong không gian chu n hóa Tuy nhiên do h n ch s l ng bi nănênăpС nРăpСápănƠyăsauăđóăkСônРăđ c áp

d ng r ng rãi

PС nРăpСápămôăpС ng Monte Carlo là m tăpС nРăpСápămôăpС ng s , l n

đ uătТênăđ căđ xu tăn mă1949ăb i hai nhà khoa h cănР i M Metropolis và Ulaml trong [126].ăTronРăpС nРăpСápănƠy,ănР i ta gieo các th hi n gi ng u nhiên c a các bi n ng uănСТênăđ uăvƠo,ăđ m b o quy lu t phân ph i c a bi năđó.ăCác th hi nănƠyăsauăđóăs đ c l năl tătСayăvƠoăСƠmăcônРăn nРăđ đ m s l n

an toàn và không an toàn, t đóăxácăđ nh giá tr đ tin c y Lu t s l n s đ m

b o vi c gieo các th hi n gi ng u nhiên ph năánСăđúnРăb n ch t ng u nhiên

c a các bi năđ uăvƠo.ă Т uănƠyăđ m b o tính tin c y c a giá tr đ tin c y xác

đ nСăđ c.ăNС căđТ m l n nh t c aăpС nРăpСápănƠyălƠăkС Тăl ng tính toán

l n Vì v yăpС nР pháp mô ph ng Monte Carlo ch th c s phát tri n khi xu t

hi n máy tính t căđ cao [154] Các nghiên c u áp d ng và c i ti năpС nРăpСápănƠyăđ n nay v nătСuăСútăđ c s chú ý c a các nhà khoa h c, ví d nС ătronРăcác công b [78], [79], [126], [144], [154],ầ

NС ăv y có th th y, khi thi t k k t c uătСeoăđ tin c y v m t thu t toán

là có th áp d ng cho t t c các lo i k t c u.ăNС nРătС c t vi c áp d ng này không ph i d dàng, b ТăkСТăđóăcônРăc toán h c tr nên r t ph c t p,ăđ c bi t khi s l ng các tham s thi t k ng u nhiên là l n thì th i gian và chi phí tính toán là m t c n tr l n.ăPС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh y là bi n pháp h u hi u trong vi căxácăđ nh nСăС ng c a các tham s đ năđ tin c y c a công trình

K t qu pСơnătícСăđ nh yăРТúpăcСoănР i thi t k quy tăđ nh lo i b m t s tham s có nСăС nРăbéăđ năđ tin c y c a công trình, gi m kh Тăl ng và th i gian tính toán Trong m c ti p theo tác gi s gi i thi uăcácăpС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh y

1.2.2 Các ph ng pháp phơn tích đ nh y

PСơnă tícСă đ nh yă (SensТtТvТtyă AnalysТs)ă đ c nghiên c u và ng d ng trong nhi uăl nСăv c c aăđ i s ng và k thu t T xaăx a,ăconănР ТăđƣăbТ t ng

d nРăđ nh y c m c a các v thu căđ ch a b nСầ.ăNРƠyănay,ăcùnРăv i s phát tri n c a khoa h c k thu tă nР Тă taă đƣă m r ng áp d nРă pСơnă tícСă đ nh y tronРăcácăl nСăv cănС ăyăt , xã h i h c, công ngh nh, t Тă uăСóaăk t c uầă[6] PСơnătícСăđ nh y th c ch tălƠăđánСăРТáăm căđ tСayăđ i c a hàm m c tiêu

đ u ra f  X gây ra do s tСayă đ i c a m t hay nhi u các tham s đ u vào

X X X, , ,Xn V m t toán h c, khi ch có m t tham s đ uăvƠoătСayăđ i tСìăđ nh y có th hi uănС ălƠăđ o hàm riêng b c nh t c a hàm m cătТêuăđ i v i

bi năđó.ăGТáătr c aăđ o hàm riêng th hi năđ nh y riêng l c a bi năđóălênăСƠmă

m c tiêu Khi có nhi u tham s đ uăvƠoătСayăđ ТătСìăđ nh y lúc này s bao g m

đ nh y riêng l c a t ng bi năvƠăđ nh yăt nРătácăРТ a các bi n

Có nhi uă cácСă đ phân lo Тă cácă pС nРă pСápă pСơnă tícС đ nh y Trong [103], tác gi Hamby phân lo ТătСƠnСăbaănСómăpС nРăpСápătùyătСu c vào cách

th că xácă đ nh giá tr đ nh y Tác gi Frey trong [97] l i phân lo i thành ba nhóm: (1) toán h c (mathematical), (2) th ng kê (statistical) và (3) đ h a

(graphical) Tác gi Borgonovo l i d aătСeoăỦănРС aăc a các ch s đ nh y s

d nРăđ phân thành hai lo i: đ nh в đ a ph ng (local) và đ nh y t ng th

(global) [64] Trong [111], tác gi Iooss k t h păcácătТêuăcСíătrênăđ phân thành

này tính g năđúnРăРТáătr đ o hàm c a hàm m c tiêu d t i mi tăđТ măxácăđ nh

0

X và ch có duy nh t bi n X i tСayăđ i và nh n giá tr X0i  .ăPС nРăpСápă

gradient l ТătínСăđ o hàm riêng c a hàm m c tiêu

i

fX

kh c ph c h n ch c aăcácăpС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh yăđ aăpС nР,ă

n mă1991,ătácăРТ MorrТsăđ xu t m tăpС nРăpСápămanРătênăônРătronРăcônРăb [134]ăvƠăđ c áp d ng trong các nghiên c uănС ă[153], [111]ầăPС nРăpСápănƠyăxácăđ nСăđ nh yăđ aăpС nРăc a t ng bi n t i nhi uăđТ m trong không gian xácăđ nh c a hàm m c tiêu Giá tr k v nРăvƠăpС nРăsaТ c aăđ nh y s đ c căl ng d a trên t p các giá tr đ nh yăđ aăpС nРăđƣăxácăđ nh Trong [133], tác gi MorТoăđƣăpСơnătícСăvƠărútăraăr ng m cădùăđ că căl ng t đ nh yăđ a

pС nРănС nРăđ nh yăxácăđ nh theo pС nРăpСápăMorrТsăcСoăpСépăđánСăРТáă

m t ph năđ nh yăt nРăquanăc a các bi n

NРoƠТăcácăpС nРăpСápăcС y uătrênăđơyăcònăcóăcácăpС nРăpСápăkСácănС ă

l c đ Tonardo (Tonardo Diagrams), khai tri n vi phân (Differentiation-base

metСods)ầăCácăpС nРăpСápănƠyăđ c gi i thi u chi ti t trong [64]

xu tăđ kh c ph cănС căđТ m này Có nhi uăpС nРăpСápăvƠănСТ u ch s khác nСauăđ đánСăРТáăđ nh y t ng th nС ăRegression-Based Methods, Variance-Based Methods, Density-Based Methods,ầ.ă Cácă pС nРă pСápă nƠyă đ c gi i thi u chi ti t trong các tài li u [111] và [64] Trong lu n án này, tác gi t p trung

gi i thi u các nghiên c u v pС nРăpСápăVariance-Based Methods mà lu n án

s s d ng

T ă t ng chính c aă pС nРă pСápă Variance-Based Methods lƠă đánСă РТáă

m că đ đónРă Рópă c a bi n X i vƠoă pС nРă saТă c a hàm m că tТêuă đ u ra

Var f( ) gây ra do s bi năđ ng c a t t c các bi năđ uăvƠo.ă ónРăРópăc a

bi n X i đơyăđ c hi u là s đónРăРópărТênРăl c a b n thân và s đónРăРópădoă

t nРă tác v i các bi nă kСác.ă PС nРă pСápă nƠyă d a trên m nСă đ khai tri n

pС nРăsaТăt ng th và l năđ uătТênăđ căđ xu t b i tác gi Efron trong nghiên

c u [95].ăăN mă1993,ătronРăcônРăb [156] nhà toán h cănР i Nga là I.M Sobol

đ xu tăpС nРăpСápăkСaТătrТ n hàm m c tiêu f  X thành t ng c a các hàm xác

đ nСă tronРă kСônРă РТană cóă kícСă tС că t nРă d n f0 0 , f X , i i fi,j X , Xi j,

f X ,X , ,X M căđ đónРăРópărТênРăl V i vƠăt nРătácăV , ij Vi n ầăc a

t ng bi năvƠoăpС nРăsaТăc a hàm m c tiêu V đ că căl ng thông qua mô

ph ng Monte Carlo Ch s đ tin c yăSobolăsauăđóăđ căxácăđ nh b ng t s

gi a m căđ đónРăРópăvƠăpС nРăsaТăc a hàm m cătТêu.ăTСônРătС ng chúng ta

ch xét ch s đ nh y b c nh t (first order index)  i

i

VS

V và ch s đ nh y

t ng th (total order index) i i j, i n

Ti

(V V V )S

V

cСoăpС nРăpСápănƠyăc nРăđ c Sobol gi i thi u chi ti tăn mă2001ătronРăcônРă

b [157].ă uăđТ m c aăpС nРăpСápănƠyăđánСăРТáăđ c nСăС ng t ng th c a các tham s đ u vào lên hàm m cătТêu.ăTuyănСТênănС căđТ m l n nh t là kh i

l ng tính toán l n

N mă 2002,ă tronРă nРСТênă c u [150] tác gi SaltellТă đ xu t m tă pС nРăpháp c i ti n quy trình gieo m uăvƠă căl ng ch s đ nh y b c nh tăvƠăđ

nh y t ng th C i ti n này, theo tác gi , có th gi m 50% s l n g i hàm so v i cácă pС nРă pСápă tr că đơy.ă N mă 2005,ă đ ti p t c hoàn thi nă pС nРă pСápăpСơnătícСăđ nh y t ng th , trong công b [158] hai nhà nghiên c uăSobol’ăvƠăăKucСerenkoă đ xu t s d nРă pС nРă pСápă t a Monte Carlo (Quasi-Monte Carlo) nh m ti t ki m chi phí và th ТăРТanătínСătoán.ăPС nРăpСápănƠyăđ xu t cách gieo m u m Тăcóăđ nСăС ng thay vì l y m u hoàn toàn ng uănСТênănС ă

pС nРă pСápă Monteă Carloă truy n th nР.ă xu tă nƠyă c nРă đ c các tác gi Kucherenko và Shah áp d ng trong nghiên c u [115].ăC nРăcСunРăỦăt ng c i

ti năpС nРăpСápăMonteăCarlo, trong nghiên c u [91] tác gi Dimov l Тăđ xu t

s d nРăpС nРăpСápăMonteăCarloăc i ti n (adaptive Monte Carlo) và so sánh

v i vi c s d nРăpС nРăpСápăMonteăCarloătruy n th ng

Th i gian g nă đơyă m tă pС nРă pháp g nă đúnРă k t h p v i mô ph ng MonteăCarloăđ pСơnătícСăđ nh yăđanРătСuăСútăđ c s quan tâm c a nhi u nhà khoa h c [159], [130]ầ.ăPС nРăpСápănƠyăd a trên vi c xây d ng m t mô hình

g năđúnРă(Meta-Model) c a hàm m c tiêu b nРăcácăđaătС c, chu ТăầănС m m c đícСăРТ m nh kh Тăl ng tính toán khi g i hàm mà v năđ m b oăđ chính xác

t ng uănСТênăđ căquyăđ nh trong AASHTO g mămôăđunăđƠnăС Т,ăc nРăđ ,

ng su t m i c a v t li uầ.ăC nРătronРăcônРăb này tác gi đ xu tăpС nРăpháp Linear Elastic Fracture Method (LEFM)ăđ đánСăРТáăđ tin c y theo cùng

đТ u ki nă nС ă trênă nС nРă v Тă đ xu t bi n ng u nhiên khác v i tiêu chu n AASHTOănС : th i gian, thông s hình h c, tính ch t v t li u Ch s đ tin c y Cornell đ că đánСă РТáă vƠă soă sánСă v i k t qu tính toán theo tiêu chu n AASHTO T đóăcácătácăРТ rút ra nh năxétăđánСăРТáăvƠăk t lu n CùnРăpС nРăpСápăđánСăРТáăđ tin c y, tác gi Beck và Dória trong nghiên c u c a mình [61]

l i áp d ng cho k t c u d m thép ch I, thi t k theo tiêu chu n thi t k k t c u thép (NBR8800) và tiêu chu n an toàn k t c u (NBR8681) c a Brazil Các tham

s ng u nhiên bao g m: c u t o hình h c, tính ch t c a v t li u.ăTronРăkСТăđóănghiên c u [66]ă đánСă РТáă đ tin c y c a k t c uă d i tác d ng c a nhi tă đ Nghiên c uănƠyăđ c báo cáo t i H i ngh khoa h c an toàn phòng cháy t Тă i

h căLeeds,ăV nРăqu căAnСăn mă2010

Ch s đ tin c y Hasofer-Lind HLvƠăcácăpС nРăpСápăđánСăРТáăđ tin c y FORMăvƠăSORMăc nРăđ c nhi u tác gi áp d ng trong tính toán k t c u công trìnС.ăN mă1990ătácăРТ Kiureghian và c ng s đƣăcóăt ng k tăvƠăđánСăРТáăs phát tri năcácăpС nРăpСápăpСơnătícСăđ tin c y và áp d ng phân tích k t c u khung thép ch u t i tr nРăđ nРăđ t [92] Tác gi Galambos và c ng s trong [99] thì áp d nРăcácăpС nРăpСápănƠyăđ đánСăРТáăđ tin c y c a k t c u d m, c t hay liên k t gi a d m và c t, thi t k theo tiêu chu n AISC c a M ăC nРăcСunРăquanăđТ m trên, tác gi AbsСarТăpСơnătícСăđ tin c y c aăkСunРătСépătСeoăđТ u

ki n năđ nh v i các tham s ng uănСТênăđ u vào là t i tr nР,ăkícСătС c hình

h căvƠămôăđunăđƠnăС i c a v t li u [105].ăTronРăkСТăđó,ătácăРТ Buonopane và

c ng s trong [69] l i áp d nРă cácă pС nРă pСápă nƠyă v i m că đícСă đ xu t

pС nРă pСápă xácă đ nh h s đТ u ch nСă kСТă tínСătoánăđ tin c y c a k t c u

PС nРăpСápăđ xu t c a tác gi đ c so sánh v ТăpС nРăpСápătСТ t k theo t i

tr nРăLRFD.ăPС nРăpСápăđ xu tăđ c tác gi ki m ch ng thông qua ví d tính toán khung thép hai t ng hai nhp.ăN mă2003,ătácăРТ Hong và Wang phân tích

đ tin c y c a khung thép s d nРăpС nРăpСápăFORMăvƠăcông b trong [104] Trong nghiên c u này, mô hình phá ho i c a khung d a trên s xu t hi n kh p

d o Các tham s ng uănСТênăđ c xét là t i tr nРăvƠăđ b n c a v t li u Tác gi

ch ra r nРăđ tin c y c a liên k t khung c nРăluônăcaoăС năđ tin c y c a liên

k t n a c nР.ăTuyănСТênăđТ uănƠyăkСônРăcóătácăđ ng quá l năđ năđ tin c y c a

h th nР.ăNРoƠТăraăcácăpС nРăpСápăFORM,ăSORMăc nРăđ c nghiên c u ng

d ng trong nhi u công trình nС ăă[145], [121], [73], [122],ầ

PС nРăpháp Monte Carlo, cùng v i s phát tri n c a máyătínСăđanРăd n

tr tСƠnСă pС nРă pСápă pС bi nă tronРă tínСă toánă đ tin c y c a k t c u công trình N mă1996,ătácăРТ Singhal và Kiremidjian trong [148]ăđ xu t m tăpС nРăpСápăpСơnă tícСă đ ng trong bài toán phi tuy n c a k t c u.ăC nРăđ c a l c

đ nРăđ tăđ c mô ph ng b ng ph ph n nР.ăPС nРăpСápămôăpС ng Monte Carloăđ c s d nРăđ đánСăРТáăđ tin c y c a k t c u khung bê tông c t thép

v i s t ng, s nh p khác nhau M t nghiên c uăkСácăc nРăs d nРăpС nРăpСápă

MonteăCarloăđ nghiên c uăđ tin c y c a k t c u ch u l căđ nРăđ t theo ki n ngh c a DIN EN 1998-1 là nghiên c u c a tác gi Max và c ng s , công b trong [131].ăă tin c y c a khung thép 5 t ng 3 nh păđ c nhóm tác gi l y làm

ví d minh h a.ăN mă2003,ătronРăcônРăb [102], tác gi Hadianfard và Razani

s d nРăpС nРăpСápănƠyăđ nghiên c uăđánСăРТáăđ tin c y c a k t c u khung thép v i mô hình nút khung n a c ng Y u t ng u nhiên trong mô hình phân tícСăđ tin c y c a công trình nghiên c u này là t i tr nРăvƠăđ c ng c a nút kСunР.ăTronРăkСТăđó,ăn mă2005ănСómătácăРТ Robert và Melchers l i áp d ng

mô ph nРă Monteă Carloă đ pСơnă tícСă đ tin c y c a k t c u thép b nă mòn.ăNgoài ra, nghiên c u này còn phân tích yêu c u và k thu t phù h p trong phân tícСăđ tin c y c a các công trình b nămònăd a vào các mô hình xác su t hi n

có [146].ăPС nРăpСápăMonteăCarloăСТ n nay v năđanРăđ c nghiên c u c i ti n

và áp d ng r ng rãi trong nhi uăl nСăv c

PСơnătícСăđ nh y c a các tham s lên hàm m c tiêu c a mô hình tính toán

k t c u gi vai trò quan tr nРătronРăquáătrìnСăpСơnătícСăđ tin c y K t qu phân tícСăđ nh yăРТúpăcСoănР i thi t k l a ch n các tham s đ đТ u ch nh k t qu

mô hình Ngoài ra k t qu nƠyăcònăРТúpănР i thi t k quy tăđ nh lo i b m t s tham s có nСăС ng bé và ch gi l i các tham s có nСăС ng l n.ă Т u này làm gi m kh Тăl ng và th i gian tính toán.ăN mă2006,ătronРă[163], nhóm tác

gi WanРăvƠăCСanăđ xu t m t thu tătoánăpСơnătícСăđ nh yătrênăc ăs phân tích

đ oăСƠmărТênР.ăPС nРăpСápănƠyăsauăđóăđ c ki m ch ng so v ТăcácăpС nРăpháp truy n th ng S d nРăpС nРăpСápănƠy,ănСóm tác gi Gong và Xu nghiên

c uăbƠТătoánăpСơnătícСăđ nh y khung thép theo th i gian T Тă uăСóaătТ t di n

m t c t ngang v ТăđТ u ki n ràng bu c chuy n v nútăđ c tính toán sau khi phân tícСăđ nh y [98] Trong nghiên c u [80], tác gi Colominas và c ng s l i ch

ra s c n thi t ph ТăpСơnătícСăđ nh y c a k t c u M tăs ăđ thu t toán t Тă uă

d aăvƠoăpСơnătícСăđ nh yăđ c tác gi đ xu t Nghiên c uănƠyăc nРăcС ra

r ng vi c lo i b các tham s có nСăС ng bé là r t quan tr ng, nСăС ng tr c

ti păđ n vi c gi m chi phí và th i gian tính toán

PС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh y t ng th v i uăđТ m n i b t là không ch đánСăРТáăđ c nСăС ng riêng l mƠăcònăđánСăРТáăđ c nh h nРăt nРătácă

c a các tham s đ u vào lên hàm m cătТêu.ă ƣăcóănСТ u công trình nghiên c u

ng d nРăpС nРăpСápăpСơnătícСănƠy.ăN mă2005, tác gi Kala trong [118] s

d nРă pС nРă pСápă pСơnă tícСă đ nh y t ng th đ phân tích và quan sát nh

С ng c a các tham s đ uăvƠoăđ n hàm m cătТêuăđ uăraăđ i v i k t c u thanh thành m ng ch u nén d c tr c.ăCácăđ Тăl ng kh o sát bao g m: các tham s kícСătС c ti t di n,ămôăđunăđƠnăС ТăvƠăc nРăđ c a v t li u E, f Phân tích

đ nh y c a các tham s đ uăvƠoăkСТăxétăđ năđТ u ki n phi tuy n khung ph ng

bê tông c tătСépăd i tác d ng c a t i tr nРăđ nРăđ tăđ c tác gi Habib công

b trong [101]ăn mă2008.ăN mă2009,ătácăРТ Kala nghiên c uăđánСăРТáăđ nh y

c a t ng tham s đ uăvƠoănС ăv t li u,ăkícСătС c hình h c c a k t c u, kích

tС c ti t di n và t i tr nРăđ n l c t i h n c a k t c u ch uănén.ăPС nРăpСápă

pСơnătícСăđ nh y t ng th thông qua ch s đ nh yăSobol’ăvƠăătСu t toán mô

ph nРăMonteăCarloăđ c tác gi s d nРăđ gi i quy t bài toán [117].ăPС nРăpСápănƠyăsauăđóăc nРăđ c tác gi Kala áp d nРăđ đ đánСăРТáă nСăС ng c a các tham s ng u nhiên lên l c t i h n năđ nh c a k t c u khung thép m t t ng

m t nh p trong công b [116] Phân tích ch s đ nh yă Sobol’ă k t h p mô

ph nРăMonteăCarloăc nРăđ c nghiên c u áp d ng trong các công trình khác

nС ă[76], [143]

1.3.1.2.Cпc nghiên c u trong n c

Lý thuy tăđ tin c y b tăđ uăđ c gi ng d y Vi t Nam t nh nРăn mă

1970 Vi c áp d ng lý thuy tăđ tin c y vào k t c u n c ta có ph n mu năС nă

so v i qu c t v i nhi u nguyên nhân khách quan và ch quan khác nhau Ph n nhi u các nghiên c u s d nРăpС nРăpСápăxácăđ nh ch s đ tin c y và các

pС nРăpСápăxácăđ nh ch s đ tin c y FORM, SORM

N mă2003,ătácăРТ Nguy n Xuân Chính nghiên c uăđánСăРТáăđ tin c y c a

k t c u bê tông c t thép v i tham s ng uănСТênăđ uăvƠoălƠăc nРăđ c a bê tông

đ c l y t k t qu thí nghi m [10].ăC nРătronРăn mă2003ăt i h i ngh Khoa h c toàn qu c l n th hai v s c vƠăС ăС ng công trình xây d ng, tháng 12/2003,

m t s công trình nghiên c u v đ tin c yăđ c công b Trong [55] tác gi Nguy nă ìnСăXơnăvƠăNРuy n Th căV ănРСТênăc uăđánСăРТáăđ tin c y k t c u

d ng h n h p - Cung th thao Còn trong [13], nhóm tác gi Nghiêm Quang Hà, Nguy n Quang Huy l i nghiên c u m t s v năđ an toàn c a k t c uădƠnăl i không gian

N mă2006,ăt i h i ngh Khoa h c toàn qu căC ăС c v t r n bi n d ng l n

th 8, trong [1], tác gi Nguy n Tu n Anh nghiên c uăpС nРăpСápăđánСăРТáă

tu i th còn l i c a k t c uătСépădoă nămònătСeoăcС tТêuăđ tin c y, áp d ng cho

k t c u nhà thép ti n ch đ c xây d ng Hà N Т.ăC ng t i h i ngh này các tác

gi Nguy nă V nă PСó,ă NРuy n Xuân Chính, T Thanh Vân gi i thi u m t

pС nРăpСápăđánСăРТáăđ tin c y k t c u và áp d ng cho k t c uăđ năРТ n [35] Nhóm tác gi Mai Châu Anh, Lê Ng c Th ch đánСăРТáăkС n nРă năđ nСăđƠnăС i

c a k t c u v tho i có m t b ng hình ch nh tătСeoăđ tin c y [2] Ngoài ra tác

gi Lê Ng c Th ch và c ng s còn áp d nРăpС nРăpСápăcС s đ tin c y  đ pСơnătícСăđ tin c y cho m t s d ng k t c uănС ăС thanh, t m, v ầ.[39], [40], [41], [42], [43], [44] Tác gi Ng c Tú l i nghiên c u v đ tin c y c a c t

đТ n ch u gió bão [48]

CácăpС nРăpСápăpСơnătícСăđ tin c yăc nРăđ c áp d ng trong tính toán các k t c u công trình bi n ch uă tácă đ ng c a y u t ng uă nСТên.ă N mă 2010ătrong công b [19], tác gi Ph m Kh că HùnРă đƣăxơyă d nРăđТ u ki n b n m

r nРăđ xácăđ nСăđ tin c y c a k t c u công trình bi n c đ nh b ng thép, áp

d nРăcСoăđТ u ki n bi năn c sâu Vi tăNam.ăCùnРăđ Тăt nРăđó,ăt i H i ngh Khoa h c và Công ngh Bi n toàn qu c l n th V tháng 10/2011, nhóm tác gi Mai H nРăQuơn,ăV ă anăCС nh, Bùi Th Anh gi i thi u nghiên c u c a mình trong [38] Nhóm tác gi đánСăРТáăđ tin c y c a k t c uăKC ătronРăđТ u ki n

n c sâu t i 400 m d a trên mô hình xác su t, và áp d nРăvƠoăđТ u ki năn c sơuă200ăm.ăC nРăt i h i ngh này, trong [18], nhóm tác gi Ph m Kh c Hùng,

Ph m Hi n H u còn nghiên c uăđánСăРТáăđ tin c y c a các lo i k t c u công trình bi nătСeoăđТ u ki n b n trong tr ng thái bi n c căđ ТănС nРăcóăk tícСăl yă

m i trong k t c uăvƠăđ c g ТălƠă“đТ u ki n b n m r nР”.ă

TronРăl nСăv c th y l i các công trình nghiên c u v đ tin c yăc nРăcóănhi u công b Nghiên c u c a tác gi Nguy n Vi v đ tin c yătСeoăđТ u ki n năđ nh chung c a mái d căđ c gi i thi u trong [53] Ngoài ra nhóm tác gi Nguy n Vi, Tr n Tu n Anh còn nghiên c uăxácăđ nСăđ tin c y c aăt ng ch n

c nРăđ c công b trong [50].ăXácăđ nСăđ tin c y c a t i tr ng sóng tác d ng lên công trình thu kícСătС c l n, d ng kh i tròn xoay b nРăpС nРăpСápăpС n

t bТênăc nРăđ c tác gi V nă công b tronРăn mă2007ă[11] Bài toán nghiên c u nă đ nСă tr t cung tròn n nă đ tă đ p b nРă pС nРă pСápă xácă xu t

đ c tác gi Ph m H ng Giang công b trong [12] Nghiên c u này thông qua

m t ví d th c t là bài toán năđ nСătr t mái d c n năđ tăxétăđ n các y u t

ng uă nСТênă đ so sánh khái ni m xác su tă tr t và khái ni m h s an toàn truy n th nР.ăN mă 2014,ănСómă tácă РТ Nguy n Quang Hùng và Nguy nă V nă

M o nghiên c uătínСătoánăđ tin c y c a kè b o v mái d c l p ghép b ng c u

ki n bê tông c tătСépăđúcăs n [17]

tin c y c a k t c u v i các tham s đ uăvƠoălƠăđ Тăl ng m c nРăđ c nhóm tác gi Lê Xuân Hu nh và Lê Công Duy quan tâm nghiên c u [23] Hàm thu c d ng tam giác m đ căđ xu t và áp d ng vào bài toán phân tích k t c u khung ph nР.ă N m 2013, nhóm tác gi Lê Xuân Hu nh, Nguy n Hùng Tu n nghiên c uăđ xu t m t cách ti p c nătínСăđ tin c yătrênăc ăs áp d ng quy t c chuy năđ i t đ Тăl ng m c a quãng an toàn sang hàm m tăđ xác su t.ă tin

c y tính theo công th căđ xu tăđ c kh o sát, so sánh v i m căđ an toàn xác

đ nh theo công th c t s di n tích 2D và th tích 3D [46]

PС nРăpСápăMonteăCarloătronРătС i gian g năđơyăc nРăđ c m t s tác

gi tronРăn c quan tâm nghiên c u.ăN mă2010,ălu n án ti năs ăc a tác gi Bùi căN nРă[33] nghiên c u cách tính xác su t an toàn c a k t c u h thanh có k

đ n các y u t ng u nhiên v hình h c và v t li u b ng mô ph ng Monte Carlo Trong công b [30], nhóm tác gi Ph mă Caoă TС nРă vƠă c ng s đƣă s d ng

pС nРăpСápănƠyătronРătínСătoánăđ tin c y c a k t c u m tăđ ng c nРăđ ng

ô tô Trong nghiên c uănƠyăcácăđ Тăl ng ng uănСТênăđ c xem xét bao g m: chi u dày m tăđ nР;ăc ng đ ,ămôăđunăđƠnăС i c a v t li u k t c u m tăđ ng

và l pămónР;ămôăđunăđƠnăС i c aăđ t n n;ăl uăl ng xe, t i tr ng xe và gradient nhi tă đ đ c gi thi t có phân b chu n v i k v nРă vƠă đ l ch chu n cho

tr c.ăN mă2014,ăLu n án c a tác gi Nguy n Chí Hi u nghiên c u nСăС ng

c a t n hao ng su tăđ năđ tin c y c a sàn bê tông c t thép ng l cătr căc nРăsau có bám dính [15] Trong nghiên c u này tác gi s d ng mô ph ng Monte Carloăđ đánСăРТáăxácăsu t không an toàn c a k t c u sàn ng l cătr c, thi t k

theo thiêu chu n AS 3600-2009 c aăÚc.ăN mă2016,ănСómătácăРТ ng Xuân Hùng và Nguy n Tr ng Hà trong [20] l i s d ng mô ph ng Monte Carlo k t

h p v ТăpС nРăpСápăpС n t h u h năđ xây d ng thu t toán ph n t h u h n

ng u nhiên (SFEM) nh măpСơnătícСăđ tin c y c a k t c u khung ph ng theo

đТ u ki n năđ nh

Song song v ТăbƠТătoánăđ tin c yătСìăbƠТătoánăđ nh yăc nРăđ c m t s tác gi quan tâm Tuy nhiên, các tác gi tronРăn c ch y u s d nРăpС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh yăđ aăpС nРătronРăcácăcônРăb c aămìnС.ăN mă1994,ătácă

gi Nguy năV năPСóătronРă[34] nghiên c uăbƠТătoánăđ nh y c a các tham s thi t k v i phi măСƠmăđápă ng là đ tin c y T i h i ngh c ăС c toàn qu c l n

th 6ăn mă1997,ătácăРТ Nguy n Ti năKСТêm,ă ƠoăNС ăMaТăđƣăРТ i thi u nghiên

c u v đ nh y c m c a d ng riêng - tính toán và ng d ng trong ch năđoánăk thu t công trình [29] Lu n án ti n s c a tác gi ƠoăNС ăMaТătСìănРСТênăc u

đ nh y c m c aăcácăđ cătr nРăđ ng h c k t c u và ng d ng trong ch năđoánă

k thu t công trình N i dung nghiên c u c a tác gi phát tri năpС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh y trong ch năđoánăcônРătrình d ng k t c uăđ năРТ nănС ăd m và dƠnầă[31].ăN mă2000,ănСómătácăРТ Lê Ng c H ng và Nghiêm Quang Hà có công trình nghiên c u v đ nh y c a các tham s thi t k trong bài toán b n và năđ nС.ăBƠТătoánăđ c xây d nРătrênăc ăs СƠmăđápă ng là ng su t c căđ i

t nРăđ nРă[14] T i h i ngh c ăС c toàn qu c, K ni mă25ăn mătСƠnСăl p

vi năC ăС c, Hà N i 8-9/4/2004,ăpСơnătícСăđ nh y trong bài toán t Тă uăđ c

đ c nhóm tác gi MaТ,ă ƠoăNС ăMaТ,ăNРuy năTƠТăS năcônРăb trong [32] Trong nghiên c uănƠyăpС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh yăđ cădùnРăđ phân tích

đ nh y c a chuy n v và ng su t.ăC nРălТênăquanăđ n v năđ t Тă uăСóaătronРăphân tícСăđ nh y,ăn mă2006ătronРăcônРătrìnСănРСТênăc u c a tác gi Lê Xuân

Hu nh [22],ăpС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh yăvƠăđ tin c yăđ c ng d nРăđ

gi i quy t bài toán t Тă uăСóa.ăTronР [22], tác gi và các c ng s không ch d ng

l i bài toán t Тă uăСóaăk t c u v i hàm ràng bu c là ch s đ tin c y, mà còn

ki n ngh m t tiêu chu n t Тă uăkСТăxétăk t c u khung thép làm vi cănРoƠТăđƠnă

h i V i bi n thi t k là mô men d o ti t di n, m c tiêu c c ti u hóa tr nРăl ng

và ràng bu c xác su t phá ho i, tiêu chu n phát bi uălƠ:ă“ tr ng thái t i u, t

s đ nh в lр nh nhau đ i v i m i ph n t thu c k t c u”(đ nh y c a bi n

thi t k đ i v i tr nРăl nР/ăđ nh y c a bi n thi t k đ i v i xác su t phá ho i) Tuy v y trong th c hành tiêu chu n này, tác gi tính g năđúnРăđ o hàm b ng t

s c a s gia hàm và bi n

PС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh y t ng th , s d ng mô ph ng Monte Carlo

c nРăđ c nghiên c u áp d ng Vi tăNam.ăN mă2015,ăt i h i ngh c ăС c v t

r n bi n d ng l n th 12 t Тă ƠăN ng, trong [21] nhóm tác gi ng Xuân Hùng

và Nguy n Tr ng Hà nghiên c uăpСơnătícСăđ nh y t ng th c a các tham s k t

c u lên giá tr l c t i h nătСeoăđТ u ki n năđ nh c aăCupônăs n ch u t i tr ng РТó.ăPС nРăpСápănƠyăc nРăđanРătТ p t căđ c nghiên c u ng d ng trong các

l nСăv c khác

1.3.2 Các nghiên c u v đ nh y, đ tin c y trong k t c u thép

CácăpС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh y,ăđ tin c yăđ c ng d ng khá ph

bi n trong tính toán thi t k k t c uătСép.ăN mă1990,ătác gi Kiureghian và c ng

s khi nghiên c uăđ tin c y c a khung thép v i tham s ng uănСТênăđ u vào là

t i tr nРăđ nРăđ t mô ph ng l i tr năđ nРăđ tăElăCentroăn mă1940ă[92].ăC nРăđánСăРТáăđ tin c y c a k t c u khung thép, nhóm tác gi Hadianfard và Razani nghiên c u khung thép theo mô hình liên k t n a c nРătronРăcácătr ng h p tuy n tính, phi tuy n và d o [102] Nghiên c u c a tác gi Hong và công s n mă

2003 l i kh oăsátăđ tin c y c a k t c u khung thép theo mô hình xác su t phá

ho i d a trên mô hình kh p d o [104] V năđ suy gi măđ tin c y khi k t c u thép b nămònăđ c nhóm tác gi Robert và Melchers nghiên c uăn mă2005ătrong [146]

Thi t k đ tin c y và t Тă uăСóaătronРăk t c uătСép,ătronРăđóăs d ng bài

toánăpСơnătícСăđ nh y,ăđ tin c yăc nРăđ c nhi u tác gi quanătơm.ăN mă2008, tác gi CastТlloăđƣăs d ng lý thuy tăđ nh yăđ đánСăРТáă nСăС ng c a các tham s đ u vào v i hàm m cătТêuălƠăđ b n,ăđ năđ nh t ng th và năđ nh c c

b [83] Nhóm tác gi Wang và Chan trong [163]ăpСơnătícСăđ nh y k t h p v i

t Тă uăСóaăk t c u khung thép không gian phi tuy n hình h c.ăN mă2010,ătácăРТ Colominas và c ng s ch ra vi c c n thi t ph ТăpСơnătícСăđ nh y c a k t c u,

áp d ng trong k t c u d m và c t [80].ăN mă2011,ătácăРТ Kala áp d nРăpС nРăpСápăpСơnătícСăđ nh y t ng th thông qua ch s đ nh yăSobol’ătronРăpСơnătícСănăđ nh c a k t c u ch u nén [116] và trong khung thép m t t ng m t nh p [119] (Hình 1.1)

Hình 1.1 MôăСìnСănРСТênăc uăc aăKalaătronР [119]

Các công b trênăđơyătuyăt nРăđ i phong phú v đ Тăt ng áp d ng và

t nРăđ i hoàn ch nh v bƠТă toánă pСơnă tícСăđ nh yă vƠă đ tin c yă nС nРă cС

d ng l i m căđ nghiên c u H u h t các bài toán ch phân tích k t c u ch u

m t lo i t i tr nРănƠoăđóămƠăcС aăxétăđ n m t bài toán thi t k k t c u th c s

v i các t h p t ТăkСácănСau.ă ánСăРТáăđ tin c y c a k t c u thi t k theo các tiêu chu năc nРălƠăm tăС ng nghiên c u khá ph bi n khi nghiên c uăđ tin

c y c a k t c uătСép.ăN mă1994,ătácăРТ Zhao s d nРăpС nРăpСápăxácăđ nh ch

s đ tin c yă ăđ đánСăРТáăđТ u ki năanătoƠnătСeoăđТ u ki n m i c a k t c u c u thép thi t k theo tiêu chu n AASHTO [166].ăN mă2002ăkСТăđánСăРТáăđ tin c y

c a khung thép d ng nhà công nghi p m t t ng có ti t di nă tСayă đ i, tác gi Sýkora s d ng k t c u thi t k theo tiêu chu n Eurocode Trong nghiên c u