Вероятностный подход к проектированию стальных ферм при неполной статистической информации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Одним из перспективных направлений развития норм строительного проектирования является переход на полные вероятностные расчеты конструкций с заданным целевым уровнем надежности. Для достоверной оценки уровня надежности необходим эффективный учет и моделирование алеаторной и эпистемологической неопределенностей данных. В статье представлен вероятностный подход к проектированию элементов стальных ферм с учетом неполной статистической информации. Такой подход позволяет дать оценку вероятности отказа стальной фермы в условиях неопределенности в виде интервала, который будет сужаться по мере роста дополнительной статистической информации о нагрузках, свойствах материалов, геометрических несовершенствах и т. д. Для решения этой задачи в статье использованы два численных подхода к вычислению вероятности отказа: дискретизация р-блоков на структуры типа Демпстера–Шефера и интервальный метод Монте-Карло (IMC). Использование представленного подхода на практике позволяет также выполнять сравнительную оценку различных техническо-экономических решений стальных ферм на основе фактора надежности.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Соловьева

Вологодский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: solovevaaa@vogu35.ru

аспирант

Россия, 160000, г. Вологда, ул. Ленина, 15

В. А. Смирнов

Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: belohvost@list.ru

канд. техн. наук

Россия, 127238, г. Москва, Локомотивный пр., 21; 129337, г. Москва, Ярославское ш., 26

С. А. Соловьев

Вологодский государственный университет

Email: solovevsa@vogu35.ru

канд. техн. наук

Россия, 160000, г. Вологда, ул. Ленина, 15

Список литературы

  1. Лебедева И.В., Петрова Т.А. Анализ современных подходов к оценке надежности в строительстве // Вестник НИЦ «Строительство». 2023. Т. 38. № 3. С. 20–36. Lebedeva I.V., Petrova T.A. Analysis of modern approaches to assessing reliability in construction. Vestnik of NITS Stroitelstvo. 2023. Vol. 38. No. 3, pp. 20–36. (In Russian).
  2. Стрелецкий Н.С. Основы статистического учета коэффициента запаса прочности сооружений. М.: Стройиздат, 1947. 92 с. Streletsky N.S. Osnovy statisticheskogo ucheta koeffitsienta zapasa prochnosti sooruzhenii [Fundamentals of statistical accounting of the coefficient of safety margin of structures]. Moscow: Stroyizdat. 1947. 92 p.
  3. Ржаницын А.Р. Определение коэффициента запаса прочности сооружений // Строительная промышленность. 1947. № 8. С. 11–14. Rzhanitsyn A.R. Determination of the safety factor of structures. Stroitel’naya promyshlennost’. 1947. No. 8, pp. 11–14. (In Russian).
  4. Wu P., Li Y. Adaptive kriging model-based structural reliability analysis under interval uncertainty with incomplete data. Structural and Multidisciplinary Optimization. 2023. Vol. 66. No. 1, pp. 22. https://doi.org/10.1007/s00158-022-03474-9
  5. Wang L., Liu Y., Li M. Time-dependent reliability-based optimization for structural-topological configuration design under convex-bounded uncertain modeling. Reliability Engineering & System Safety. 2022. Vol. 221, pp. 108361. https://doi.org/10.1016/j.ress.2022.108361
  6. Liu Z. et al. Reliability measure approach considering mixture uncertainties under insufficient input data. Journal of Zhejiang University-SCIENCE A. 2023. Vol. 24. No. 2, pp. 146–161. https://doi.org/10.1631/jzus.A2200300
  7. Соловьева А.А., Соловьев С.А. Разработка уточненного р-блока как модели случайной величины в задачах анализа надежности строительных конструкций // Строительная механика и расчет сооружений. 2022. № 1 (300). С. 20–28. DOI: https://doi.org/10.37538/0039-2383.2022.1.20.28 Solovieva A.A., Soloviev S.A. Development of a refined p-box as a random variable model in problems of structural reliability analysis. Stroitel’naya mekhanika i raschet sooruzhenii. 2022. No. 1 (300), pp. 20–28. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.37538/0039-2383.2022.1.20.28
  8. Qiang S., Zhou X., Gu M. Research on reliability of steel roof structures subjected to snow loads at representative sites in China. Cold Regions Science and Technology. 2018. Vol. 150, pp. 62–69. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2017.09.005
  9. Золина Т.В., Садчиков П.Н. Моделирование снеговой нагрузки на покрытие промышленного здания // Вестник МГСУ. 2016. № 8. С. 25–33. Zolina T.V., Sadchikov P.N. Modeling of the Snow Load on the Roofs of Industrial Buildings. Vestnik MGSU. 2016. No. 8, pp. 25–33. (In Russian).
  10. Zhang H., Dai H., Beer M., Wang W. Structural reliability analysis on the basis of small samples: an interval quasi-Monte Carlo method. Mechanical Systems and Signal Processing. 2013. Vol. 37 (1–2), pp. 137–151. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2012.03.001
  11. Соловьева А.А., Соловьев С.А. Расчет надежности элементов стальных ферм по критерию устойчивости с использованием р-блоков // Строительная механика и расчет сооружений. 2021. № 1 (294). С. 45–53. Solovieva A.A., Soloviev S.A. Structural reliability analysis of steel truss elements on buckling using p-box approach. Stroitel’naya mekhanika i raschet sooruzhenii. 2021. No. 1 (294), pp. 45–53. (In Russian).
  12. Ferson S., Kreinovich V., Grinzburg L., Myers D., Sentz K. Constructing probability boxes and Dempster-Shafer structures (No. SAND-2015-4166J). Sandia National Lab (SNL-NM), Albuquerque, 2003. 132 p.
  13. Faes M. G., Daub M., Marelli S., Patelli E., Beer M. Engineering analysis with probability boxes: a review on computational methods. Structural Safety. 2021. Vol. 93. 102092. https://doi.org/10.1016/j.strusafe.2021.102092
  14. Marek P., Brozzetti J., Guštar M. Probabilistic assessment of structures using monte carlo simulation. Czech Republic, Prague: CAS, 2003. 471 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Расчетная схема фермы со случайной нагрузкой

Скачать (284KB)
Метаданные

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах