Phân tích và đánh giá mức độ an toàn của kết cấu cầu theo lý thuyết độ tin cậy

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HUỲNH HỮU TRÍ PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ AN TOÀN CỦA KẾT CẤU CẦU THEO LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THƠNG Đà Nẵng - Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HUỲNH HỮU TRÍ PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ AN TỒN CỦA KẾT CẤU CẦU THEO LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình giao thơng Mã số : 60.58.02.05 LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VĂN MỸ Đà Nẵng - Năm 2017 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ AN TOÀN CỦA KẾT CẤU CẦU THEO LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY Học viên: Huỳnh Hữu Trí Chuyên nghành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình giao thơng Khóa: 31 Trƣờng Đại học Bách Khoa – ĐH Đà Nẵng Tóm tắt - Ứng dụng lý thuyết độ tin cậy mờ nhằm xét đến yếu tố ngẫu nhiên, đại lƣợng không chắn nhƣ tải trọng tác động, đặc trƣng lý vật liệu, kích thƣớc hình học, liên kết sơ đồ tính, … mà q trình tính tốn chƣa xét đến, dẫn đến kết đánh giá chất lƣợng cơng trình chƣa xác Trong luận văn xác định đƣợc mối liên hệ hiệu ứng tải trọng sức kháng với mức phụ thuộc kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép dự ứng lực (cầu Ba Động) kết cấu dầm thép liên hợp với bê tông cốt thép (cầu Đại Sƣ) địa bàn tỉnh Trà Vinh Qua đó, đánh giá mức độ an tồn độ tin cậy khả chịu tải trọng chúng Từ khóa – Độ tin cậy, lý thuyết tập mờ, đánh giá mức độ an tồn, ngẫu nhiên, phân tích mờ ANALYSIS AND EVALUATION OF THE STRUCTURE SAFETY OF THE STRUCTURE UNDER THE RELIGIOUS THEORY Abstract - Applying fuzzy reliability theory to the randomness factor, the quantity of uncertaincies are considered as live load, material characteristics, geometric dimensions, connections, in the structural analysis These which in the calculation process has not considered, resulting in the quality assessment of the work is not accurate This thesis will identify the relationship between the effect of load and resistance on dependencies on the reinforced concrete structure of prestressed concrete (Ba Dong Bridge) and the steel beam structure associated with Reinforced Concrete (Great Bridge) in Tra Vinh province Thereby, the safe level and reliability of the load capacity ared evalueted Keywords - Reliability, fuzzy set theory, safety rating, randomness, fuzzy analysis MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài 2.Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng Phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Cấu trúc luận văn CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ AN TOÀN CỦA KẾT CẤU 1.2 QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN KẾT CẤU THEO LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.3 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY TRONG TÍNH TỐN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH KẾT LUẬN CHƢƠNG 10 CHƢƠNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY TRONG ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ AN TOÀN CỦA KẾT CẤU 11 2.1 CÁC TRẠNG THÁI AN TOÀN/RỦI RO CỦA KẾT CẤU 11 2.1.1 Các khái niệm 11 2.1.2 Độ tin cậy mờ (mức độ an toàn) 13 2.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ AN TOÀN/RỦI RO CỦA CẤU KIỆN 14 2.2.1 Hiệu ứng tải trọng sức kháng đại lƣợng mờ 14 2.2.2 Hiệu ứng tải trọng sức kháng đại lƣợng ngẫu nhiên - mờ 18 2.2.3 Hiệu ứng tải trọng sức kháng, đại lƣợng ngẫu nhiên, đại lƣợng mờ 22 2.3 VÍ DỤ ÁP DỤNG TÍNH TỐN 23 2.3.1 Số liệu đầu vào 23 2.3.2 Trình tự tính tốn 24 2.3.3 Thực tính tốn 24 2.3.4 Phân tích đánh giá mức độ an tồn kết cấu dầm 27 KẾT LUẬN CHƢƠNG 29 CHƢƠNG PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ AN TOÀN CỦA CÁC KẾT CẤU NHỊP CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH 30 3.1 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT CẤU NHỊP CẦU BA ĐỘNG 30 3.1.1 Giới thiệu cầu Ba Động 30 3.1.2 Đo đạc trạng kết cấu nhịp cầu Ba Động 31 3.1.3 Xác định mômen chuyển vị với tham số mờ 34 3.1.4 Xác định mô men kháng chuyển vị cho phép với tham số mờ 37 3.1.5 Đánh giá mức độ an toàn kết cấu nhịp cầu Ba Động 42 3.1.6 Đánh giá độ tin cậy kết cấu nhịp cầu Ba Động 43 3.2 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT CẤU NHỊP CẦU ĐẠI SƢ 44 3.2.1 Giới thiệu cầu Đại Sƣ 44 3.2.2 Đo đạc trạng kết cấu nhịp 30m cầu Đại Sƣ 45 3.2.3 Xác định mômen chuyển vị hiệu ứng tải trọng với tham số mờ 48 3.2.4 Xác định mô men kháng chuyển vị cho phép với tham số mờ 51 3.2.5 Đánh giá mức độ an toàn kết cấu nhịp cầu Đại Sƣ 53 3.2.6 Đánh giá độ tin cậy kết cấu nhịp cầu Đại Sƣ 54 KẾT LUẬN CHƢƠNG 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTCT CTXD ĐTC GTVT HTKT KCCT LTĐTC QTNN TCXDVN XDCT : Bê tông cốt thép : Công trình xây dựng : Độ tin cậy : Giao thơng vận tải : Hệ thống kĩ thuật : Kết cấu cơng trình : Lý thuyết độ tin cậy : Q trình ngẫu nhiên : Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam : Xây dựng cơng trình DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng Trang 2.1 Tổng hợp kết nội lực mức phụ thuộc nội lực 25 2.2 Tổng hợp kết mômen uốn danh định; chuyển vị cho phép dầm tƣơng ứng với mức phụ thuộc 27 3.1 Khoảng cách tải trọng trục xe tải đo 31 3.2 Cƣờng độ bê tông dầm chủ 32 3.3 Hệ số phân phối ngang thực đo dầm chủ 34 3.4 Bảng giá trị tải trọng độ mờ 35 3.5 Bảng tổng hợp giá trị max mô men chuyển vị 35 3.6 Kết mô men, chuyển vị mức phụ thuộc 36 3.7 Kết tính sức kháng uốn danh định Mn ứng với mức độ phụ 38 thuộc 3.8 Các đại lƣợng mờ mức phụ thuộc tính tốn sức kháng uốn 41 3.9 Kết mô men kháng Mn, chuyển vị cho phép {f} mức phụ thuộc 41 3.10 Khoảng cách tải trọng trục xe tải đo 46 3.11 Cƣờng độ bê tông mặt cầu 46 3.12 Hệ số phân phối ngang thực đo dầm chủ 48 3.13 Bảng giá trị tải trọng độ mờ 49 3.14 Bảng tổng hợp giá trị max mô men chuyển vị 50 3.15 Kết mô men, chuyển vị mức phụ thuộc 50 3.16 Kết tính sức kháng uốn danh định Mp ứng với mức độ phụ thuộc 52 3.17 Các đại lƣợng mờ mức phụ thuộc tính tốn sức kháng uốn 52 3.18 Kết mô men kháng Mp chuyển vị cho phép {f} mức phụ thuộc 52 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang 2.1 Phƣơng pháp lát cắt α 15 2.2 Hàm thuộc ứng suất mờ, ∑ 16 2.3 Phƣơng pháp tỷ số giao hội 17 2.4 Phƣơng pháp tỷ số diện tích 18 2.5 ~ Hàm thuộc B   19 2.6 Hàm thuộc A 20 2.7 Ba trƣờng hợp tốn kiểm tra an tồn 22 2.8 Đánh giá chủ quan mức độ an toàn theo μ1 μ2 22 2.9 Mơ hình giao thoa mờ - ngẫu nhiên 23 2.10 Tiết diện Sơ đồ tính kết cấu dầm 24 2.11 Sơ đồ tính đƣợc xây dựng mơ hình SAP 2000 25 2.12 Biểu đồ liên hệ mức phụ thuộc với mômen 26 2.13 Biểu đồ liên hệ mức phụ thuộc với chuyển vị 26 2.14 Biểu đồ liên hệ mômen với mômen kháng uốn mức phụ thuộc 27 2.15 Biểu đồ liên hệ chuyển vị với chuyển vị cho phép 28 3.1 Cầu Ba Động 30 3.2 Biển cắm hạn chế tải trọng 10 30 3.3 Hai xe tải đo 31 3.4 Xếp xe thử tải thiết bị đo nhịp theo phƣơng dọc cầu 32 3.5 Xếp xe thử tải thiết bị đo nhịp theo phƣơng ngang cầu 32 3.6 Xếp xe tải đo cầu 33 3.7 Lắp đặt thiết bị đo võng (võng kế) dầm chủ 33 3.8 Các tham số đầu vào mờ xác định hiệu ứng tải trọng 34 3.9 Mô hình sơ đồ tính tốn phần mềm SAP 35 3.10 Biểu đồ liên hệ mức phụ thuộc mô men 37 3.11 Biểu đồ liên hệ mức phụ thuộc chuyển vị 37 3.12 Biểu đồ liên hệ mức phụ thuộc sức kháng uốn danh định Mn 41 Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang 3.13 Biểu đồ liên hệ mức phụ thuộc chuyển vị cho phép 41 3.14 Biểu đồ liên hệ mức độ phụ thuộc với M Mn 42 3.15 Biểu đồ liên hệ mức độ phụ thuộc với chuyển vị f chuyển vị cho phép {f} 43 3.16 Biểu diễn mức phụ thuộc với đại lƣợng (M – Mn) 43 3.17 Biểu diễn mức phụ thuộc với đại lƣợng (f – {f}) 44 3.18 Cầu Đại Sƣ 45 3.19 Biển cắm hạn chế tải trọng 13 45 3.20 Xe tải đo 46 3.21 Xếp xe thử tải thiết bị đo nhịp theo phƣơng dọc cầu 47 3.22 Xếp xe thử tải thiết bị đo nhịp theo phƣơng ngang cầu 47 3.23 Xếp xe tải đo cầu 47 3.24 Lắp đặt thiết bị đo võng (võng kế) nhịp dầm chủ 48 3.25 Các tham số đầu vào mờ xác định hiệu ứng tải trọng 49 3.26 Mơ hình sơ đồ tính tốn dầm thép liên hợp phần mềm SAP 49 3.27 Biểu đồ liên hệ mức phụ thuộc mô men 51 3.28 Biểu đồ liên hệ mức phụ thuộc chuyển vị 51 3.29 Biểu đồ liên hệ mức phụ thuộc sức kháng uốn danh định 53 3.30 Biểu đồ liên hệ mức phụ thuộc độ võng cho phép 53 3.31 Biểu đồ liên hệ mức độ phụ thuộc với M Mp 53 3.32 Biểu đồ liên hệ mức độ phụ thuộc với f {f} 54 3.33 Biểu diễn mức phụ thuộc với đại lƣợng (M – Mn) 54 3.34 Biểu diễn mức phụ thuộc với đại lƣợng (f – {f}) 55 49 P3 P2 P1 1,35m 3,2m L Hình 3.25 Các tham số đầu vào mờ xác định hiệu ứng tải trọng Hình 3.26 Mơ hình sơ đồ tính tốn dầm thép liên hợp phần mềm SAP Ứng dụng phần mềm SAP 2000 v14.2.4 (Hình 3.26) để tìm mơmen lớn tất tải trọng gây chuyển vị hoạt tải gây tiết diện nhịp dầm chủ với hệ số phân bố ngang thực tế lớn đƣợc xác định bảng 3.12 Với giá trị mờ đƣợc tập hợp gồm 3125 sơ đồ tính Vì số lƣợng kết sau xử lý lớn, khơng thể trình bày vào luận văn nên dƣới tác giả trình bày kết giá trị max mô men chuyển vị bảng 3.14 Bảng 3.13 Bảng giá trị tải trọng độ mờ Độ mờ Giá trị -10% -5% +5% Các đại trung tâm (0.9) (0.95) (1.05) lƣợng mờ (1.0) Mô đun đàn hồi E 18,354,891 19,374,60 20,394,32 21,414,04 (T/m2) Dài nhịp L 27 28.5 30 31.5 (m) Tải trọng P1 5.3 5.6 5.9 6.2 (T) Tải trọng P2 8.5 9.0 9.4 9.8 (T) Tải trọng P3 7.0 7.4 7.7 8.1 (T) +10% (1.1) 22,433,75 33 6.5 10.3 8.5 50 Stt 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Bảng 3.14 Bảng tổng hợp giá trị max mô men chuyển vị L E Mmin Mmax Umin Umax Độ mờ (m) (T/m ) (T.m) (T.m) (m) (m) -10% 18,354,891 0.017 0.020 -5% 19,374,608 0.016 0.019 27 20,394,324 515 548 0.015 0.019 +5% 21,414,040 0.015 0.018 +10% 22,433,756 0.014 0.017 -10% 18,354,891 0.019 0.024 -5% 19,374,608 0.019 0.023 28.5 20,394,324 566 601 0.018 0.022 +5% 21,414,040 0.017 0.021 +10% 22,433,756 0.017 0.020 -10% 18,354,891 0.023 0.027 -5% 19,374,608 0.022 0.026 30 20,394,324 619 656 0.021 0.025 +5% 21,414,040 0.020 0.024 +10% 22,433,756 0.019 0.024 -10% 18,354,891 0.026 0.032 -5% 19,374,608 0.025 0.030 31.5 20,394,324 674 713 0.024 0.029 +5% 21,414,040 0.023 0.028 +10% 22,433,756 0.022 0.027 -10% 18,354,891 0.030 0.036 -5% 19,374,608 0.029 0.035 33 20,394,324 731 772 0.028 0.034 +5% 21,414,040 0.027 0.032 +10% 22,433,756 0.026 0.031 Dựa vào kết bảng 3.14 phƣơng pháp lát cắt α, mối liên hệ mô men chuyển vị với mức phụ thuộc tƣơng ứng đƣợc xác định thể bảng 3.15 hình 3.27 3.28 tƣơng ứng Bảng 3.15 Kết mô men, chuyển vị mức phụ thuộc M U Stt Mức phụ thuộc (T.m) (m) 515 0.014 579 0.019 0.5 637 0.023 (Trung tâm) 693 0.029 0.5 772 0.036 51 Hình 3.27 Biểu đồ liên hệ mức phụ thuộc mơ men Hình 3.28 Biểu đồ liên hệ mức phụ thuộc chuyển vị 3.2.4 Xác định mô men kháng chuyển vị cho phép với tham số mờ Khả chịu lực tiết diện phụ thuộc vào kích thƣớc tiết diện, tính chất lý kết cấu vật liệu dầm liên hợp, Đối với việc xác định sức kháng uốn tiết diện dầm chủ, số đại lƣợng khơng chắn sai số trình chế tạo cấu kiện, Trong luận văn, đại lƣợng cƣờng độ bê tông f'c mặt cầu cƣờng độ tính tốn Fy dầm thép đƣợc xem tham số mờ để tìm kết sức kháng uốn danh định Đối với tiết diện dầm thép liên hợp với BTCT nên phần chịu nén dầm đƣợc đỡ ngang liên tục nên không ổn định tổng thể dầm thép dầm định hình nên ln đảm bảo u cầu ổn định cục biên vách Do đó, sức kháng uốn tiết diện mô men dẻo Mp Ứng với tham số mờ với mức độ phụ thuộc nó, mơ men dẻo Mp đƣợc tính tốn thể bảng 3.16 Từ đó, giá trị max/min, giá trị trung tâm giá trị lát cắt α đƣợc xác định bảng 3.17 Và mối liên hệ mức phụ thuộc sức kháng uốn danh định Mp; chuyển vị cho phép {f} đƣợc thể bảng 3.18 hình 3.29 3.30 52 Bảng 3.16 Kết tính sức kháng uốn danh định Mp ứng với mức độ phụ thuộc Stt 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 f'c (MPa) 27 28.5 30 31.5 33 27 28.5 30 31.5 33 27 28.5 30 31.5 33 27 28.5 30 31.5 33 27 28.5 30 31.5 33 Fy (MPa) 171 171 171 171 171 180.5 180.5 180.5 180.5 180.5 190 190 190 190 190 199.5 199.5 199.5 199.5 199.5 209 209 209 209 209 Mp (KN.m) (T.m) 7282 731 7318 735 7351 738 7381 741 7409 744 7646 768 7686 772 7723 775 7757 779 7787 782 8005 804 8050 808 8091 812 8128 816 8161 819 8359 839 8410 844 8455 849 8496 853 8533 857 8710 874 8765 880 8815 885 8859 889 8900 893 Mức phụ thuộc f'c Fy 0 0.5 0 0.5 0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0 0.5 0 0.5 Mức phụ thuộc 0 0 0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0 0 Bảng 3.17 Các đại lượng mờ mức phụ thuộc tính tốn sức kháng uốn f'c Fy Stt Mức phụ thuộc (MPa) (MPa) 27 171 0.5 28.5 180.5 30 190 0.5 31.5 199.5 33 209 Bảng 3.18 Kết mô men kháng Mp chuyển vị cho phép {f} mức phụ thuộc Stt Mp (T.m) 731 772 812 857 893 {f} (mm) 33.75 35.625 37.5 39.375 41.25 Mức phụ thuộc 0.5 (Trung tâm) 0.5 53 Hình 3.29 Biểu đồ liên hệ mức phụ thuộc sức kháng uốn danh định Hình 3.30 Biểu đồ liên hệ mức phụ thuộc độ võng cho phép 3.2.5 Đánh giá mức độ an toàn kết cấu nhịp cầu Đại Sƣ 3.2.5.1 Về sức kháng uốn Với kết đạt đƣợc, biểu đồ quan hệ hiệu ứng tải trọng (mô men tải trọng gây M) sức kháng tiết diện (sức kháng uốn tiết diện Mp) với mức phụ thuộc đƣợc trình bày hình 3.31 Từ hình 3.31, thấy biểu đồ có dạng hai tam giác cân giao Khi đó, theo phƣơng pháp lát cắt alpha, mức độ khơng an tồn đƣợc xác định bởi: Hình 3.31 Biểu đồ liên hệ mức độ phụ thuộc với M Mp h FP =  0.0948  9.48% 54 với h = 0.1896 đƣợc xác định từ biểu đồ hình 3.31 Từ đó, mức độ an toàn cƣờng độ dầm chủ SP = - FP = 91.52% 3.2.5.2 Về chuyển vị Tƣơng tự nhƣ mô men, biểu đồ liên hệ mức độ phụ thuộc với chuyển vị f chuyển vị cho phép {f} nhƣ đƣợc thể hình 3.32, phƣơng pháp tỷ số giao hội, mức độ khơng an tồn mức độ an tồn kết cấu đƣợc tính nhƣ sau: Hình 3.32 Biểu đồ liên hệ mức độ phụ thuộc với f {f} FP    R R  Q   Q   0.0103  1.03% SP = - FP = 98.97% 3.2.6 Đánh giá độ tin cậy kết cấu nhịp cầu Đại Sƣ 3.2.6.1 Về mơ men uốn Dựa vào hình 3.31, quan hệ biểu diễn mức phụ thuộc với đại lƣợng (M – Mn) đƣợc thể hình 3.33 với  216.0 , r  203 a  175 Độ tin cậy, xác suất phá hoại số tin cậy đƣợc tính Ps  0.9890 , Pf  0.0110   2.29 Hình 3.33 Biểu diễn mức phụ thuộc với đại lượng (M – Mn) 55 3.2.6.2 Về chuyển vị Tƣơng tự nhƣ mơ men, hình 3.34 biểu diễn mức phụ thuộc với đại lƣợng (f – {f}) với  16.75 , r  12.75 a  14.5 Độ tin cậy, xác suất phá hoại số độ tin cậy đƣợc xác định lần lƣợt Ps  0.9942 , Pf  0.0058   2.53 Hình 3.34 Biểu diễn mức phụ thuộc với đại lượng (f – {f}) 56 KẾT LUẬN CHƢƠNG (1) Đã xác định đƣợc mối liên hệ hiệu ứng tải trọng Q (mô men chuyển vị) sức kháng R (mô men kháng chuyển vị cho phép) với mức phụ thuộc kết cấu nhịp cầu Ba Động (kết cấu BTCT dự ứng lực) cầu Đại Sƣ (kết cấu dầm thép liên hợp với BTCT) xét đến tham số mờ nhƣ tải trọng trục xe, khoảng cách xe, cƣờng độ bê tông, mô đun đàn hồi dầm chủ, cƣờng độ tính tốn thép chiều dài nhịp; (2) Đối với kết cấu nhịp cầu Ba Động, xe tải đo (tƣơng đƣơng với hiệu ứng đồn xe 14 tấn, khơng có xe nặng) gây mức độ an toàn thấp mức độ khơng an tồn cao lần lƣợt 95.5% 4.5% Giá trị tƣơng ứng với xác suất phá hoại Pf = 0.0295 số tin cậy β = 1.89 Do đó, kết cấu nhịp cầu Ba Động chịu tác động đoàn xe 14 khơng an tồn có số tin cậy thấp số tin cậy thiết kế (βT = 3.5) (3) Đối với kết cấu nhịp cầu Đại Sƣ, xe tải đo (tƣơng đƣơng với hiệu ứng đồn xe 18 tấn, khơng có xe nặng) gây mức độ an toàn thấp mức độ khơng an tồn cao lần lƣợt 91.52% 9.48% Giá trị tƣơng ứng với xác suất phá hoại Pf = 0.0110 số tin cậy β = 2.29 Do đó, kết cấu nhịp cầu Đại Sƣ chịu tác động đồn xe 18 khơng an tồn có số tin cậy thấp số tin cậy thiết kế 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ ứng dụng lý thuyết độ tin cậy mờ đo đạc trạng, tác giả phân tích đánh giá khả chịu lực kết cấu nhịp cầu phổ biến địa bàn tỉnh Trà Vinh kết cấu Bê tông cốt thép dự ứng lực kết cấu dầm thép liên hợp với Bê tông cốt thép Qua đó, đạt đƣợc số kết nhƣ: (1) Đối với kết cấu nhịp cầu Ba Động, xây dựng đƣợc mối liên hệ hiệu ứng tải trọng Q (mô men chuyển vị) sức kháng R (mô men kháng chuyển vị cho phép) với mức phụ thuộc, gây mức độ an toàn thấp 95.5% mức độ khơng an tồn cao 4.5% Giá trị tƣơng ứng với xác suất phá hoại Pf = 0.0295 số tin cậy β = 1.89 Do đó, kết cấu nhịp cầu Ba Động chịu tác động đoàn xe 14 khơng an tồn có số tin cậy thấp số tin cậy thiết kế nay; (2) Tƣơng tự nhƣ trên, kết cấu dầm thép liên hợp với Bê tông cốt thép mà đại diện cầu Đại Sƣ, có mức độ an tồn thấp 91.52% mức độ khơng an toàn cao 9.48% Giá trị tƣơng ứng với xác suất phá hoại Pf = 0.0110 số tin cậy β = 2.29 Do đó, kết cấu nhịp cầu Đại Sƣ chịu tác động đoàn xe 18 khơng an tồn có số tin cậy thấp số tin cậy thiết kế Kiến nghị định hƣớng phát triển đề tài (1) Cần đặt thêm vào tốn thơng số mờ nhƣ điều kiện liên kết, kích thƣớc tiết diện, xây dựng quy luật phân bố cho thông số mờ; (2) Trên sở kết đạt đƣợc đề tài, định hƣớng cho phát triển đề tài nhƣ sau: - Nghiên cứu sâu để áp dụng cho kết cấu Vòm thép, kết cấu có tiết diện thay đổi, hẫng,… - Nâng cao độ xác phƣơng pháp việc kết hợp nhiều mức độ mờ tăng số lƣợng đại lƣợng mờ xét đến bậc tự liên kết DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Xuân Chính (2000), Phương pháp đánh giá độ tin cậy khung bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Hà Nội [2] TS Lê Công Duy, Độ tin cậy mờ kết cấu chịu tải trọng động, Nhà xuất xây dựng Hà Nội 2017 [3] Lê Công Duy (2014), Một phương pháp đánh giá mức độ an toàn kết cấu khung chịu tải trọng động theo lý thuyết tập mờ Luận án Tiến sỹ kỹ thuật, trƣờng Đại học Xây dựng, Hà Nội [4] GS.TS Lê Xuân Huỳnh, TS Nguyễn Hùng Tuấn (2016), Độ tin cậy kết cấu xây dựng, Nhà xuất xây dựng Hà Nội [5] Lê Xuân Huỳnh (2006), Bài giảng lý thuyết độ tin cậy tuổi thọ cơng trình, Bài giảng cho cao học ngành xây dựng, Trƣờng Đại Học Xây Dựng [6] Phạm Khắc Hùng (1977), Xác định độ tin cậy công trình dạng hệ trực giao chịu tác dụng tải trọng động ngẫu nhiên, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Đại Học Xây Dựng, Hà Nội [7] Phan Văn Khôi (2001), Cơ sở đánh giá độ tin cậy, Nhà xuất KH&KT, Hà Nội [8] Nguyễn Văn Phó (1993), Bài giảng lý thuyết độ tin cậy tuổi thọ cơng trình, Bài giảng cho cao học ngành xây dựng, Trƣờng Đại Học Xây Dựng [9] Tiêu Chuẩn Xây Dựng 373: 2006, Chỉ dẫn đánh giá mức độ nguy hiểm kết cấu nhà Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội [10] Tiêu chuẩn 22TCN 272-05, Tiêu chuẩn Thiết kế cầu [11] Nguyễn Đình Xân (2006), Đánh giá độ tin cậy phần tử kết cấu trường hợp số liệu mờ, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, TrƣờngĐại Học Xây Dựng, Hà Nội Tiếng Anh: [12] Adduri P.R, Penmetsa R.C (2009), System reliability analysis for mixed uncertain variables Structural Safety 31, pp 375-382 [13] Bernd Moller, Wolfgang Grap (2003), Michael Beer, Safety assessment of structers in view of fuzzy randomness, Computers and structures, Vol.81 (2003), pp.1567-1582 [14]Bernd Moller, Michael Beer (2004), Fuzzy randomness-uncertainty in Civil engineering and computational mechanics Dresden University of Technology-Germany [15] Elishakoff I, Ferracuti B (2006), Fuzzy sets based interpretation of safety factor Fuzzy Sets and System 157, pp 2495-2512 [16] Hurtado J.E, Alvarez D.A, Ramirez J (2012), Fuzzy Structural based on fudamental reliability concepts.Computer and Structures 112-113 Pp 183192 [17] Jiang Q, Chen C.H (2003), A number algorithm of fuzzy reliability Reliability Engineering and System Safety 80, pp 299-307 [18] Klir GJ (2006), Uncertainly and Information, Published John Wiley & Sons [19] Li B, Zhu M, Xu K (2000), A practical engineering menthod for fuzzy reliability analysis of mechanical structure Reliability Engineering and system safety 67, pp 311-315 [20] Mehdi Modarres ZaDeh (2005), Dynamic analysis of structure with interval uncertainly Faculty of Civil Engineering, Case Western Reserve University [21] Park HJ, Um JG, Woo I, Kim JW (2012), “Application of fuzzy set theory to evaluate the probability of failure in rock slopes”, Engineering Geology 125, pp 92-101 [22] Szeliga E Structural reliability – fuzzy sets theory approach Journal of theoretical and applied mechanics 42, 3, pp 651-666, Warsaw 2004 [23] Shyi-Ming Chen (2003), Analyzing fuzzy system reliability using vague set theory, International journal of applied science and engineering, 2003.1,1, pp.82-88 ... quát Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết tập mờ độ tin cậy để phân tích đánh giá mức độ an toàn kết cấu cầu 2 2.2 Mục tiêu cụ thể Phân tích đánh giá mức độ an toàn kết cấu cầu địa bàn tỉnh Trà Vinh... Nghiên cứu phân tích phƣơng pháp đánh giá mức độ an toàn cho kết cấu theo lý thuyết độ tin cậy Ứng dụng để đánh giá mức độ an toàn cho kết cấu cầu trƣờng hợp xét đến số yếu tố tác động nhƣ vật... cứu Chƣơng Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chƣơng Lý thuyết độ tin cậy đánh giá mức độ an toàn kết cấu Chƣơng Phân tích đánh giá mức độ an toàn kết cấu nhịp cầu địa bàn tỉnh Trà Vinh Kết luận kiến nghị