Đánh giá độ tin cậy của dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo

11 35 0
Đánh giá độ tin cậy của dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Bài viết trình bày phương pháp đánh giá độ tin cậy của dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép với tham số đầu vào là các đại lượng ngẫu nhiên. Mô hình ngẫu nhiên được xây dựng trên cơ sở kết hợp mô hình tất định dầm thép liên hợp thép - bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn Eurocode 4 (EC-4) và phương pháp mô phỏng Monte Carlo.

N T Hà, T N Long, V T Phúc, T V Long / Đánh giá độ tin cậy dầm liên hợp thép - bê tông… ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA DẦM LIÊN HỢP THÉP - BÊ TÔNG CỐT THÉP SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP MÔ PHỎNG MONTE CARLO Nguyễn Trọng Hà (1), Trần Ngọc Long (1), Võ Thành Phúc (2) Trần Vĩnh Long (2) Khoa Xây dựng, Trường Đại học Vinh Học viên cao học khóa 26 - Kỹ thuật xây dựng, Trường Đại học Vinh Ngày nhận 7/11/2019, ngày nhận đăng 26/12/2019 Tóm tắt: Bài báo trình bày phương pháp đánh giá độ tin cậy dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép với tham số đầu vào đại lượng ngẫu nhiên Mơ hình ngẫu nhiên xây dựng sở kết hợp mơ hình tất định dầm thép liên hợp thép - bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn Eurocode (EC-4) phương pháp mô Monte Carlo Chương trình tính xây dựng Matlab cho phép nhóm tác giả tiến hành khảo sát số Kết nghiên cứu tiền đề để nhóm tác giả tiếp tục phát triển mở rộng toán cho dạng kết cấu khác xét đến yếu tố ngẫu nhiên khác Từ khóa: Dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép; độ tin cậy; mô Monte Carlo Mở đầu Dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép (Steel Reinforced Concrete - SRC) với ưu điểm giảm trọng lượng thân kết cấu, thời gian thi công nhanh loại kết cấu sử dụng phổ biến công trình dân dụng cơng nghiệp Hiện Việt Nam chưa có tiêu chuẩn thiết kế cho loại kết cấu mà cho phép thiết kế sử dụng tiêu chuẩn thay Eurocode-4, [1] điều dẫn đến chuyển đổi tham số thiết kế tải trọng sử dụng, cường độ vật liệu điều kiện an tồn có sai lệch nhiều nguyên nhân khác dẫn đến có suy giảm độ tin cậy Phân tích độ tin cậy đánh giá xác suất an toàn xác suất khơng an tồn kết cấu tham số đầu vào đại lượng không chắn Lý thuyết độ tin cậy kết hợp lý thuyết xác suất - thống kê lý thuyết q trình ngẫu nhiên Xác suất khơng an tồn kết cấu xác định theo biểu (1) sau [2] Pf   g  X  f X  X  dx (1) Trong đó, X   X i  véc tơ biến ngẫu nhiên đầu vào, g  X  hàm công kết cấu, f X  X  hàm mật độ xác suất đồng thời véc tơ X Miền khơng an tồn xác định điều kiện g  X   , miền an toàn xác định g  X   g  X   định nghĩa mặt giới hạn Nghiên cứu, áp dụng lý thuyết độ tin cậy để đánh giá độ tin cậy kết cấu đề tài thu hút quan tâm nhiều nhà khoa học nước Ở Việt Nam, năm 2003, tác giả Nguyễn Xuân Chính nghiên cứu đánh giá độ tin cậy kết cấu bê tông cốt thép với tham số ngẫu nhiên đầu vào cường độ bê tông lấy từ kết Email: trongha@vinhuni.edu.vn (N T Hà) 30 Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 48 - Số 4A/2019, tr 30-40 thí nghiệm [3] Năm 2010, tác giả Phạm Khắc Hùng đánh giá độ tin cậy kết cấu cơng trình biển cố định thép theo điều kiện bền mở rộng [4] Nghiên cứu tác giả Nguyễn Vi cộng độ tin cậy theo điều kiện ổn định chung mái dốc tường chắn cứng giới thiệu [5], [6] Độ tin cậy kết cấu với tham số đầu vào đại lượng mờ nhóm tác giả Lê Xn Huỳnh Lê Cơng Duy quan tâm nghiên cứu [7] Các nghiên cứu chủ yếu sử dụng phương pháp số độ tin cậy  hay phương pháp FORM, SORM Trong năm gần phương pháp mô Monte Carlo sử dụng đánh giá độ tin cậy kết cấu cơng trình Năm 2012, tác giả Nguyễn Chí Hiếu nghiên cứu độ tin cậy sàn ứng lực trước với số liệu đo đạc thu từ thực nghiệm Tác giả Đặng Xuân Hùng Nguyễn Trọng Hà nghiên cứu toán độ tin cậy khung phẳng phẳng theo điều kiện ổn định [8], [9] Về vấn đề phân tích độ tin cậy dầm thép, dầm bê tơng cốt thép có nhiều nhà khoa học giới nghiên cứu sớm Năm 1994, [10] tác giả Zhao cộng đánh giá độ tin cậy cầu thép theo điều kiện an toàn mỏi vật liệu theo tiêu chuẩn AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) Các yếu tố ngẫu nhiên quy định AASHTO gồm mô đun đàn hồi, cường độ, ứng suất mỏi vật liệu… Cũng công bố tác giả đề xuất phương pháp Linear Elastic Fracture Method (LEFM) để đánh giá độ tin cậy theo điều kiện với đề xuất biến ngẫu nhiên khác với tiêu chuẩn AASHTO như: thời gian, thơng số hình học, tính chất vật liệu Tác giả Galambos cộng [11] áp dụng phương pháp để đánh giá độ tin cậy kết cấu dầm, cột hay liên kết dầm cột, thiết kế theo tiêu chuẩn AISC Mỹ Năm 2018, nhóm tác giả M Abubaka cộng đánh giá độ tin cậy dầm liên hợp thép - bê tông theo tiêu chuẩn Eurocode-4, nghiên cứu tác giả sử dụng phương pháp FORM để đánh giá số độ tin cậy Ngoài số nghiên cứu độ tin cậy dầm thép, dầm bê tông cốt thép công bố thời gian gần [12-16] Qua nghiên cứu này, nhóm tác giả nhận thấy việc đánh giá độ tin cậy kết dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép quan trọng Tuy nhiên theo tìm hiểu nhóm tác giả nghiên cứu vấn đề tương đối hạn chế mơ hình tính tốn phương pháp đánh giá độ tin cậy Vì báo hướng đến việc nghiên cứu đánh giá độ tin cậy kết cấu dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn Eurocode4 phương pháp mô Monte Carlo Thiết kế tiết diện dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép 2.1 Điều kiện an toàn theo trạng thái giới hạn Thiết kế kết cấu liên hợp thép - bê tông cốt thép báo nhóm tác giả sử dụng tiêu chuẩn Eurocode-4 (EC-4) [1], thiết kế theo EC-4 dầm kiểm tra theo trạng thái giới hạn: Trạng thái phá hỏng (Ultimate limit state) theo mục tiêu chuẩn trạng thái sử dụng (Serviceability limit state) theo mục tiêu chuẩn (2) Sd  Rd Trong đó: Sd giá trị tính tốn tác động, xác định Sd phải kể đến tổ hợp tải trọng nguy hiểm trình sử dụng thi công lắp dựng 31 N T Hà, T N Long, V T Phúc, T V Long / Đánh giá độ tin cậy dầm liên hợp thép - bê tơng… Rd sức bền tính toán ứng với tiết diện kiểm tra Rd phụ thuộc vào cường độ đặc trưng loại vật liệu tiết diện f f f  f Rd  Rd  y , ck , ys , yp      a c s ap   (3) 2.2 Khả kháng cắt tiết diện Thiết kế khả kháng cắt dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép tiêu chuẩn EC-4 cho phép bỏ qua khả chịu cắt bê tông cốt thép Điều kiện an toàn dầm phải thoản mãn (4)  Ed  M  1, fy (4) Trong đó:  Ed ứng suất tiếp tiết diện thép xác định theo f y cường độ thép sử dụng làm dầm;  M hệ số an toàn tiết diện,  Ed  VEd S y I y tw ; (5), (5) Trong biểu thức (5) t w chiều dày bụng dầm thép, I y mô men qn tính tiết diện, S y mơ men tĩnh tiết diện trục trung hòa dầm thép, VEd giá trị lực cắt tổng tải trọng tác dụng gây 2.3 Khả kháng uốn tiết diện Khi dầm liên hợp thép - bê tông chịu uốn, phần bê tông cốt thép tham gia làm việc với dầm thép tạo thành tiết diện hình chữ T, bề rộng tham gia làm việc bê tông thể Hình xác định theo biểu thức (6) beff be1 b1 be2 b2 Hình 1: Chiều rộng tham gia làm việc sàn bê tông cốt thép beff  be1  be (6)  l0 , b  b    ei i Với   Khi tiết diện chịu mô men uốn có 03 trường hợp xem xét tùy thuộc vào vị trí trục trung hịa dẻo (PNA) 32 Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 48 - Số 4A/2019, tr 30-40 Trường hợp Khi trục trung hịa dẻo (PNA) nằm bê tơng cốt thép thể Hình 2a Giá trị mơ men bền dẻo M pl , Rd xác định theo [1] thể biểu thức (7) z h M pl , Rd  Fa  a  hc  hp   (7) 2  z hp z hp beff hc b) beff hc a) P.N.A Fc1 Fc P.N.A x x ha Fa1 Fa x Fa2 beff hp hc c) x x zw P.N.A x ha/ Fc Fa1 Fa2 a - PNA bê tông; b- PNA cánh dầm thép; c- PNA bụng dầm thép Hình 2: Các trường hợp PNA dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép chịu mô men dương Trường hợp Khi trục trung hòa dẻo (PNA) nằm vùng cánh dầm thép Hình 2b Giá trị mô men bền dẻo M pl , Rd xác định theo [1] thể biểu thức (8) z h M pl , Rd  Fa  a  hc  hp     Fa  Fc   z  hp  (8) 2  Trường hợp Khi trục trung hòa dẻo (PNA) nằm bụng dầm thép thể Hình 2.c Giá trị mô men bền dẻo M pl , Rd xác định theo [1] thể biểu thức (9) M pl , Rd  M apl , Rd Fc2  hc   Fc    hp   2  4t f y w a (9) f Trong đó: Fa  Aa f y /  a sức bền dẻo dầm thép; Fc  hc beff  0.85 ck   c   sức bền dẻo bê tông cốt thép 33 N T Hà, T N Long, V T Phúc, T V Long / Đánh giá độ tin cậy dầm liên hợp thép - bê tông… 2.4 Trạng thái giới hạn theo điều kiện sử dụng Theo [1], độ võng tổng cộng dầm liên hợp thép - bê tơng cốt thép tính tốn với tổ hợp tất loại tải trọng tác dụng lên hệ dầm, điều kiện an toàn phải thỏa mãn biểu thức (10) w  1, (10) wlim Trong đó: w tổng giá trị độ võng tải trọng gây ra, wlim độ võng cho phép thiết kế kết cấu liên hợp xác định [1] Từ thuật tốn tính tốn khả chịu lực tiết diện dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép trình bày sơ đồ khối thể Hình Nhóm tác giả tiến hành lập trình chương trình tính Matlab Chương trình kiểm chứng xác mục Tham số đầu vào: Tải trọng, kích thước hình học, đặc trưng học vật liệu Xử lý số liệu tổ hợp tải trọng Tính tốn khả chịu lực tiết diện kiểm tra Khả chịu lực theo Trạng thái phá hỏng Khả chịu lực theo Trạng thái sử dụng Hình 3: Sơ đồ khối thuật tốn tính tốn khả tiết diện liên hợp thép - bê tông cốt thép 2.5 Kiểm chứng kết chương trình tính tốn Để kiểm chứng chương trình tính xây dựng, báo tiến hành xem xét lại ví dụ tác giả Phạm Văn Hội [17] Các tham số đầu vào kích thước hình học, tải trọng cường độ vật liệu trình bày Bảng Hình Kết tính tốn chương trình được thể Bảng 2, so sánh với kết [17] sai số bé Điều khẳng định kết tính tốn báo đáng tin cậy L b b Hình 4: Sơ đồ kết cấu toán kiểm chứng [17] 34 Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 48 - Số 4A/2019, tr 30-40 Bảng 1: Bảng tham số đầu vào thiết kế dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép [17] L m b m 10,00 3,50  g kN m   f kc N 14,7 mm2  f  N mm  u 25 450 IPE  S 235  400 Bảng 2: Bảng so sánh kết chương trình tính kết [17] Kết [17] Kết chương trình Đơn vị Sai số % be 2500,0 2500,0 mm 0,00 M Ed 540,00 540,00 kN m 0,00 VEd 216,00 216,00 kN 0,00 M pl , Rd 540,02 540,00 kN m 0,00 Vpl , Rd 452,60 452,50 kN 0,01 Phƣơng pháp mô Monte Carlo Phương pháp Monte Carlo phương pháp dùng số giả ngẫu nhiên để mô tính chất ngẫu nhiên biến trực tiếp ước lượng độ tin cậy sở luật số lớn Nếu miền an toàn định nghĩa điều kiện f  X   , xác suất khơng an tồn hệ xác định theo biểu thức (11) sau Pf   I f  X 0 f X  x  dx  E  I f  X 0  (11) đó: 1  I f  X 0    0 f X f X0 (12) Theo lý thuyết xác suất thông kê, có N thể véc tơ ngẫu nhiên X, tính mẫu gồm N giá trị hàm I f  X 0 Khi kỳ vọng I f  X 0 tính xấp xỉ trung bình cộng mẫu N Pf  E  I f  X 0    I if  X 0 N i 1 (13) Theo Lemaire [18] tác giả rằng, ước lượng (13) hội tụ khoảng tin cậy 95% giá trị Pf tính sau: 35 N T Hà, T N Long, V T Phúc, T V Long / Đánh giá độ tin cậy dầm liên hợp thép - bê tông…   Pf Pf 1  200  NPf     Pf  Pf     Pf   200  NPf      (14) Đánh giá độ tin cậy dầm thép - liên hợp bê tơng cốt thép 4.1 Điều kiện an tồn Theo [1], điều kiện an toàn tiết diện dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép phải thỏa mãn đồng thời hai trạng thái giới hạn: trạng thái giới hạn phá hỏng (Ultimate limit state - TTGH1) trạng thái giới hạn sử dụng (Serviceability limit state -TTGH2) Điều kiện an toàn dầm liên hợp thép - bê tơng cốt thép viết sau M saf  Ed  M  1, 0;  f y   w  w  1,  lim M pl , Rd M Ed  TTGH1  1, (15)  TTGH2  Trong đó: M saf điều kiện an toàn tổng cộng theo EC-4 4.2 Mơ hình tất định mơ hình ngẫu nhiên Mơ hình tất định kiểm tra tiết diện dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép với giá trị đầu vào thơng số hình học bao gồm  L, b, IPE  , tham số vật liệu bao gồm  f kc , f u  tham số tải trọng tổng cộng  g  , tham số đầu vào mơ hình tất định viết dạng X   L, b, IPE , f kc , f , g  M saf   (X) (16) Mô hình ngẫu nhiên xây dựng sở mơ hình tất định tham số đầu vào có vài tham số ngẫu nhiên Trong báo sử dụng hai véc tơ giá trị đầu vào, véc tơ thứ bao gồm nhóm đầu vào tất định X   L, b, IPE  véc tơ thứ hai bao gồm nhóm giá trị đầu vào ngẫu nhiên X     f kc   , f   , g    với  đặc trưng cho giá trị ngẫu nhiên Mơ hình ngẫu nhiên viết dạng M saf   ( X , X ( )) (17) 4.3 Đánh giá độ tin cậy mô Monte Carlo Bằng cách xây dựng mô hình ngẫu nhiên phương pháp mơ Monte Carlo, báo xây dựng sơ đồ đánh giá độ tin cậy dầm liên hợp thép bê tông cốt thép Hình 36 Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 48 - Số 4A/2019, tr 30-40 Bắt đầu Gieo số giả ngẫu nhiên tham số ngẫu nhiên đầu vào Tính tốn điều kiện an toàn Xác định kết đầu kiểm tra hội tụ Kết thúc Hình 5: Sơ đồ đánh giá độ tin cậy dầm liên hợp thép bê tông cốt thép mô Monte Carlo 4.4 Sự hội tụ mơ Monte Carlo Xét tốn cho Hình giá trị đầu vào biến tất định cho Bảng 1, giá trị quy luật tham số ngẫu nhiên cho Bảng Giá trị tải trọng tổng cộng lên hệ sàn g kN giả định biến ngẫu nhiên biến động m khoảng [0,95;1,05] Cường độ tính tốn vật liệu fkc , fu giả định biến chuẩn với giá trị kỳ vọng  g hệ số biến thiên CVg   /    Bảng 3: Bảng giá biến ngẫu nhiên đầu vào đặc trưng ngẫu nhiên tương ứng  g kN Biến ngẫu nhiên   f ck N Đều Luật phân phối xác suất Tham số đặc trưng m g 14, [0,95;1,05] mm2  Chuẩn  fu N mm2  Chuẩn  fck CV fck  fu CV fu 25, 0,15 450, 0,15 Hình 6: Sự hội tụ xác suất an tồn (trái) khơng an tồn (phải) mơ Monte Carlo 37 N T Hà, T N Long, V T Phúc, T V Long / Đánh giá độ tin cậy dầm liên hợp thép - bê tông… Hình thể hội tụ giá trị xác suất an toàn Ps (phải) sai số vịng lặp (trái) sau 4880 mơ Monte Carlo với tiêu chuẩn hội tụ 2.5% Xác suất an toàn hội tụ giá trị 0,9883 tương ứng với giá trị độ tin cậy kết cấu 98,83% Thời gian cho lần đánh giá độ tin cậy 3,40 phút Tiêu chuẩn hội tụ 2.5% chứng minh tin cậy giá trị xác suất an toàn ước lượng Kết cho thấy thiết kế tính đến hệ số an tồn tiêu chuẩn tính chất vật liệu, tải trọng thay đổi ngẫu nhiên nên độ tin cậy đạt 98,83% Vì thấy việc đánh giá độ tin cậy kết cấu cần thiết 4.5 Ảnh hưởng hệ số biến động hệ số an toàn lên xác suất an toàn Trong mục báo khảo sát ảnh hưởng hệ số biến động CV ( CV tỷ số độ lệch chuẩn giá trị kỳ vọng biến ngẫu nhiên chuẩn) đến giá trị xác suất an toàn Ps Các biến ngẫu nhiên đầu vào giả thiết biến chuẩn có hệ số biến động CV  0,05; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25 , n hệ số an toàn lấy n  1,1; 1,15; 1,2; 1,25 Kết khảo sát thể Hình Bảng Chúng ta quan sát thấy giá trị PS giảm CV tăng với hệ số an toàn khác Kết phù hợp với phân tích định tính CV giá trị thơng số đầu vào biến động lớn làm cho nguy an toàn tăng Mặt khác hệ số an toàn tăng lên xác suất an tồn tăng Với hệ số biến động CV  0,05 , để kết cấu an tồn tuyệt đối hệ số an tồn phải nhận giá n  1,1 Kết cho phép lựa chọn hệ số an toàn cho thỏa mãn yêu cầu xác suất an toàn cho trước Bảng 4: Ảnh hưởng hệ số biến động hệ số an toàn đến xác suất an toàn n 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 CV 0,05 0,0000 0.0048 0.0187 0.0286 0.0387 0,10 0,0000 0.0082 0.0219 0.0311 0.0406 0,15 0,0000 0.0133 0.0238 0.0363 0.0423 0,20 0.0008 0.0183 0.0275 0.0405 0.0447 0,25 0.0051 0.0238 0.0329 0.0449 0.0447 Hình 7: Ảnh hưởng hệ số biến động (trái) hệ số an toàn (phải) đến xác suất an toàn 38 Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 48 - Số 4A/2019, tr 30-40 Kết luận Nghiên cứu tìm hiểu xây dựng chương trình tính tốn khả chịu lực tiết diện dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn EC-4, từ xây dựng mơ hình ngẫu nhiên sở kết hợp chương trình tính tốn khả chịu lực tiết diện dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn EC-4 tất định mô Monte Carlo Kết phân tích tất định so với kết [17] cho sai số tương đối nhỏ Các khảo sát ảnh hưởng tham số cho kết phù hợp với phân tích định tính Kết nghiên cứu bước đầu khả quan tiền đề để nhóm tác giả tiếp tục phát triển mở rộng toán cho dạng kết cấu khác xét đến yếu tố ngẫu nhiên khác TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] S Park, “EN 1994-Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures”, 1992 [2] H Karadeniz, “Review of structural reliability methods with applicability in practice”, in The Sixteenth International Offshore and Polar Engineering Conference, 2006: International Society of Offshore and Polar Engineers [3] X C Nguyễn, “Xác định xác suất hư hỏng số tin cậy số cơng trình xây dựng”, Tuyển tập báo cáo khoa học - Hội nghị Khoa học toàn quốc lần thứ hai cố hư hỏng cơng trình xây dựng, 2003 [4] K H Phạm, “Xây dựng điều kiện bền mở rộng để xác định độ tin cậy tổng thể đánh giá an tồn kết cấu cơng trình biển cố định thép, áp dụng cho điều kiện biển nước sâu Việt Nam”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ biển, vol 3, pp 1-7, 2010 [5] V Nguyễn, “Xác định độ tin cậy tường chắn cứng”, Tạp chí Hàng hải Việt Nam, vol 7, 2010 [6] V Nguyễn, “Độ tin cậy ổn định chung mái dốc”, Tạp chí Giao thơng vận tải, vol 9, 2010 [7] L C D Lê Xuân Huỳnh, “Một phương pháp đánh giá độ tin cậy mờ kết cấu khung”, Tạp chí Xây dựng, 2006 [8] T Ha, “Reliability assessment of frame steel considering semi-rigid connections”, Journal of Materials and Engineering Structures «JMES», vol 6, no 1, pp 119126, 2019 [9] N T Ha and D X Hung, “Sensitivity analysis of the design portal frames of steel industrial buildings”, in MATEC Web of Conferences, 2018, vol 193, p 04025: EDP Sciences [10] Z Zhao, A Haldar, and F L Breen Jr, “Fatigue-reliability evaluation of steel bridges,” Journal of structural engineering, vol 120, no 5, pp 1608-1623, 1994 39 N T Hà, T N Long, V T Phúc, T V Long / Đánh giá độ tin cậy dầm liên hợp thép - bê tông… [11] T V Galambos, “Reliability of the member stability criteria in the 2005 AISC Specification”, International Journal of Steel Structures, vol 4, no 4, pp 223-230, 2004 [12] Y Luo, A Li, and Z Kang, “Reliability-based design optimization of adhesive bonded steel-concrete composite beams with probabilistic and non-probabilistic uncertainties”, Engineering Structures, vol 33, no 7, pp 2110-2119, 2011 [13] V Piluso, G Rizzano, and I Tolone, “Seismic reliability assessment of a two-story steel-concrete composite frame designed according to Eurocode 8”, Structural safety, vol 31, no 5, pp 383-395, 2009 [14] Y Luo, Z Kang, and A Li, “Structural reliability assessment based on probability and convex set mixed model”, Computers & Structures, vol 87, no 21-22, pp 14081415, 2009 [15] F Leitão, J Da Silva, P d S Vellasco, S De Andrade, and L De Lima, “Composite (steel-concrete) highway bridge fatigue assessment”, Journal of Constructional Steel Research, vol 67, no 1, pp 14-24, 2011 [16] G Fabbrocino, G Manfredi, and E Cosenza, “Modelling of continuous steel– concrete composite beams: computational aspects”, Computers & Structures, vol 80, no 27-30, pp 2241-2251, 2002 [17] V H Phạm, Kết cấu liên hợp thép - bêtông dùng nhà cao tầng, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2010 [18] M Lemaire, A Chateauneuf, and J C Mitteau, “Fiabilité des structures,” 2005 SUMMARY RELIABILITY ASSESSMENT OF COMPOSITE STEEL-REINFORCED CONCRETE BEAM USING MONTE CARLO SIMULATION This research presents a reliability assessment of composite steel-reinforced concrete beam with the input parameters are random variables The uncertainty model was constructed based on the deterministic model of design composites steel-reinforced concrete beam according to Eurocode-4 by taking into account the randomness of some input parameters and Monte Carlo simulation The Matlab-based calculation program allows the authors to perform digital investigation This initial research result is a prerequisite for further research for other types of structures and taking into account the various random variables Keywords: Composite steel-reinforced concrete beam; reliability assessment; Monte Carlo simulation 40 ... nghiên cứu đánh giá độ tin cậy kết cấu dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn Eurocode4 phương pháp mô Monte Carlo Thiết kế tiết diện dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép 2.1 Điều... tông theo tiêu chuẩn Eurocode-4, nghiên cứu tác giả sử dụng phương pháp FORM để đánh giá số độ tin cậy Ngoài số nghiên cứu độ tin cậy dầm thép, dầm bê tông cốt thép công bố thời gian gần [1 2-1 6]... dụng phương pháp để đánh giá độ tin cậy kết cấu dầm, cột hay liên kết dầm cột, thiết kế theo tiêu chuẩn AISC Mỹ Năm 2018, nhóm tác giả M Abubaka cộng đánh giá độ tin cậy dầm liên hợp thép - bê

Ngày đăng: 28/10/2020, 05:40

Hình ảnh liên quan

Hình 1: Chiều rộng tham gia làm việc của bản sàn bêtông cốt thép - Đánh giá độ tin cậy của dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo

Hình 1.

Chiều rộng tham gia làm việc của bản sàn bêtông cốt thép Xem tại trang 3 của tài liệu.
Hình 2: Các trường hợp của PNA khi dầm liên hợp - Đánh giá độ tin cậy của dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo

Hình 2.

Các trường hợp của PNA khi dầm liên hợp Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình 3: Sơ đồ khối thuật toán tính toán khả năng tiết diện liên hợp thép - bêtông cốt thép - Đánh giá độ tin cậy của dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo

Hình 3.

Sơ đồ khối thuật toán tính toán khả năng tiết diện liên hợp thép - bêtông cốt thép Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình 4: Sơ đồ kết cấu bài toán kiểm chứng [17] - Đánh giá độ tin cậy của dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo

Hình 4.

Sơ đồ kết cấu bài toán kiểm chứng [17] Xem tại trang 5 của tài liệu.
Bảng 1: Bảng tham số đầu vào thiết kế dầm liên hợp thép - bêtông cốt thép trong [17] - Đánh giá độ tin cậy của dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo

Bảng 1.

Bảng tham số đầu vào thiết kế dầm liên hợp thép - bêtông cốt thép trong [17] Xem tại trang 6 của tài liệu.
Xét bài toán cho trong Hình 4 và giá trị đầu vào của các biến tất định cho trong Bảng 1, giá trị và quy luật của các tham số ngẫu nhiên cho trong Bảng 3 - Đánh giá độ tin cậy của dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo

t.

bài toán cho trong Hình 4 và giá trị đầu vào của các biến tất định cho trong Bảng 1, giá trị và quy luật của các tham số ngẫu nhiên cho trong Bảng 3 Xem tại trang 8 của tài liệu.
Hình 5: Sơ đồ đánh giá độ tin cậy của dầm liên hợp thép bêtông cốt thép  bằng mô phỏng Monte Carlo  - Đánh giá độ tin cậy của dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo

Hình 5.

Sơ đồ đánh giá độ tin cậy của dầm liên hợp thép bêtông cốt thép bằng mô phỏng Monte Carlo Xem tại trang 8 của tài liệu.
Hình 6 thể hiện sự hội tụ của giá trị xác suất an toàn Ps (phải) và của sai số giữa các vòng lặp (trái) sau 4880 mô phỏng Monte Carlo với tiêu chuẩn hội tụ là 2.5% - Đánh giá độ tin cậy của dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo

Hình 6.

thể hiện sự hội tụ của giá trị xác suất an toàn Ps (phải) và của sai số giữa các vòng lặp (trái) sau 4880 mô phỏng Monte Carlo với tiêu chuẩn hội tụ là 2.5% Xem tại trang 9 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan