Đang tải... (xem toàn văn)
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ KHÔNG CHẮC CHẮN TRONG SỐ LIỆU KHẢO SÁT ĐỊA KT ĐẾN CƯỜNG ĐỘ VÀ BIẾN DẠNG. Được trình bày bởi PGS.TS Dương Hồng Thẩm, Phó Trưởng khoa Xây Dựng & Điện, Đại Học Mở TP. HCM.
Khoa XD VÀ ĐIỆN NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA SỰ KHÔNG CHẮC CHẮN TRONG SỐ LIỆU KHẢO SÁT ĐỊA KT ĐẾN CƢỜNG ĐỘ VÀ BIẾN DẠNG [[ . TRÌNH BÀY PGS.TS DƢƠNG HỒNG THẨM NỘI DUNG 1. LÝ DO NGHIÊN CỨU 2. KHÔNG CHẮC CHẮN LÀ GÌ? 3. LƢỢNG HÓA SỰ KHÔNG CHẮC CHẮN: PP XÁC SUẤT • HÀM MẬT ĐỘ XÁC SUẤT • Ý NGHĨA ĐỘ TIN CẬY 4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SỰ KHÔNG CHẮC CHẮN TRONG BÀI TOÁN ĐỊA KỸ THUẬT • HỆ SỐ AN TOÀN (CƢỜNG ĐỘ) • ĐỘ LÚN (BIẾN DẠNG) 5. THÍ DỤ MINH HỌA 6. KẾT LUẬN 1. LÝ DO NGHIÊN CỨU SỰ KHÔNG CHẮC CHẮN TRONG ĐỊA KỸ THUẬT THIẾU THÔNG TIN (HỒ SƠ KHẢO SÁT) LỆCH GIỮA QUAN TRẮC VỚI ƢỚC TÍNH LỆCH GIỮA CÁC LẦN LÀM THÍ NGHIỆM, CÁC PHÒNG TN CÔNG TRÌNH QUA NHỮNG VÙNG ĐỊA CHẤT KHÁC NHAU SỬ DỤNG CÁC MÔ HÌNH TÍNH TOÁN (KHÔNG CHẮC CHẮN VỀ MÔ HÌNH) Hố khoan theo khoảng cách quy định Địa chất công trình Khảo sát địa chất công trình 16/04/2014 Lấy mẫu theo khoảng cách quy định Test mẫu: - Tại thực địa: CPT, SPT, VST - Tại Phòng TN: 6 chỉ tiêu VL MẪU XÁO TRỘN HAY KHÔNG? ĐỦ CHI PHÍ ĐỂ KHẢO SÁT ĐẦY ĐỦ, ĐÚNG VÀ KỸ HAY KHÔNG ? XUẤT PHÁT ĐIỂM CHO CHIỀU SÂU HỐ KHOAN NHẬN ĐỊNH 16/04/2014 KHÂU LẤY MẪU BẢO QUẢN VÀ VẬN CHUYỂN KHÂU THỬ NGHIỆM: - SAI SỐ - VỊ TRÍ XD KHÔNG ĐƯỢC KHẢO SÁT - CHI PHÍ THẤP MẪU XÁO TRỘN HAY KHÔNG? ĐỦ CHI PHÍ ĐỂ KHẢO SÁT ĐẦY ĐỦ, ĐÚNG VÀ KỸ HAY KHÔNG ? 16/04/2014 NHỮNG ĐIỂM KHÔNG CHẮC CHẮN VỀ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT TÙY BÀI TOÁN LÀ CƢỜNG ĐỘ HAY BD MÀ TẬP DỮ LIỆU SỐ LIỆU KHÁC NHAU CÓ THỂ KHÁC NHAU SỰ KHÔNG CHẮC CHẮN CỦA SỐ LIỆU = ? NÊN ĐƢỢC ĐÁNH GIÁ TỪ VĂN LIỆU KHOA HỌC, SO SÁNH THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH THÍCH HỢP VỚI TÍNH TOÁN “TẤT ĐỊNH DETERMINISTIC”, Ý KIẾN “CHUYÊN GIA”, ĐIỂN CỐ TƢƠNG TỰ CỦA NGUYÊN BẢN… SỰ KHÔNG CHẮC CHẮN CỦA SỐ LIỆU TỐT NHẤT ĐƢỢC XÉT NHƢ THẾ NÀO ? Có 3 kiểu: - THỪA SỐ/NHÂN TỐ TOÀN CỤC TRÊN HÀM TRẠNG THÁI GIỚI HẠN - THỪA SỐ/NHÂN TỐ TRÊN MỖI BIẾN/THAM SỐ CỦA PHÂN TÍCH - THỪA SỐ/NHÂN TỐ TRÊN NHỮNG THÀNH PHẦN CỦA PHÂN TÍCH (ma sát hông mỗi lớp, khả năng chịu mũi khi tính KN chịu tải dọc trục của cọc) - Địa kỹ thuật hiện trƣờng CPT, SPT, DMT, TN các chỉ số, tƣơng quan kinh nghiệm - Bàn nén hiện trƣờng, Thí nghiệm cơ bản mẫu chọn lọc, tƣơng quan hiện trƣờng SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT BIẾN ĐỘNG? C.O.V! TRONG 1 LỚP ĐẤT “QUAN TRỌNG” Trọng lƣợng thể tích (đẩy nổi) Chiều dày lớp đất (thay đổi theo lỗ khoan) Độ bền (sức chống cắt) Các tham số quan trọng trong bài toán 16/04/2014 Hệ số biến thiên C.O.V (%) 2. SỰ KHÔNG CHẮC CHẮN (Vick, 1996) KHÔNG THỂ , ẢO TƢỞNG 0.01 RẤT KHÔNG CHẮC XẢY RA 0.1 HOÀN TOÀN KHÔNG CHẮC CHẮN 0.5 RẤT CÓ KHẢ NĂNG XẢY RA 0.9 CHẮC CHẮN XẢY RA 0.99 MÔ TẢ VỀ SỰ KHÔNG CHẮC CHẮN XÁC SUẤT BIẾN CỐ 16/04/2014 3. LƯỢNG HÓA SỰ KHÔNG CHẮC CHẮN CHỈ SỐ TIN CẬY XÁC SUẤT PHÁ HOẠI (HÀM THÀNH QUẢ, PERFORMANCE FUNCTION, TTGH) HÀM MẬT ĐỘ XÁC SUẤT )( 1 f P 0)( )(]0)([ XG f dxXfXGPP TÍCH PHÂN LẤY TRÊN MIỀN BỊ PHÁ HOẠI Trong đó f(X) là hàm mật độ xác suất của Véc tơ cấu tạo bởi các biến và tham số X XÁC SUẤT CỦA SỰ PHÁ HOẠI P F sssg gh )( GỌI R(X) LÀ SỨC CHỊU/ĐỘ LÚN GIỚI HẠN Q(X) LÀ TẢI TRỌNG/ĐỘ LÚN X LÀ BỘ CÁC THAM SỐ ĐẦU VÀO NGẪU NHIÊN THÌ G(X) = R(X) – Q(X) LÀ HÀM TRẠNG THÁI VỀ GIỚI HẠN CƢỜNG ĐỘ R VÀ Q MỖI TRỊ SỐ ĐỀU CÓ 1 TRỊ TRUNG BÌNH VÀ 1 CÓ ĐỘ LỆCH TIÊU CHUẨN [...]... NGẪU NHIÊN Z1 Trong không gian Gaussian tiêu chuẩn GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP ĐỘ TIN CẬY TẬP CÁC BIẾN ĐẦU VÀO (4-5 BIẾN) THỐNG KÊ DỮ LIỆU MỖI BIẾN CÓ GIÁ TRỊ BIẾN THIÊN TỪ X ĐẾN Y, TA TÍNH TOÁN TRỊ SỐ TRUNG BÌNH, HỆ SỐ BIẾN THIÊN COV (%), BIẾN LƢỢNG (VARIANCE) VÀ ĐỘ LỆCH TIÊU CHUẨN CỦA BIẾN ĐÓ MỤC TIÊU CỦA PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY = ĐỘ TIN CẬY XÁC ĐỊNH CÁC GIÁ TRỊ CỦA THAM SỐ ĐẦU VÀO ĐỂ ĐẠT MỘT ĐỘ TIN CẬY CHO... ) ( ) 2 2 2 2 Độ lệch tiêu chuẩn của Hệ số an toàn (σF) Hệ số biến thiên của Hệ số an toàn VF (C.O.V của Hệ số an toàn) ΔF1 Dung trọng Xác suất (%) Đánh giá độ tin cậy BẢNG NÀY CÓ GIÁ TRỊ THAM KHẢO TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY VÀ XS PHÁ HOẠI N CỠ MẪU = SỐ LƯỢNG THU THẬP CỦA BIẾN X THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT CÓ TRỊ TRUNG BÌNH ĐỘ LỆCH TIÊU CHUẨN HỆ SỐ BIẾN THIÊN C.O.V (VF %) SỬ DỤNG BẢNG TRỊ SỐ XẢY RA NHIỀU... BÌNH của thông số ĐỘ LỆCH CHUẨN HS CỦA SỰ BIẾN THIÊN C.O.V MODE KURTOSIS CHUẨN HÓA SỰ BIẾN THIÊN ĐỂ NHỮNG BIẾN THIÊN CỦA TÍNH CHẤT VỚI ĐỘ LỚN TRUNG BÌNH KHÁC NHAU CÓ THỂ DỄ DÀNG ĐƢỢC SO SÁNH TRỊ SỐ ĐO ĐƢỢC THƢỜNG NHẤT ĐỘ NGHIÊNG XÉO CỦA ĐƢỜNG CONG PHÂN PHỐI MEDIAN (TRUNG VỊ) 25% CỦA NHỮNG GIÁ TRỊ Z LÀ NHỎ HƠN VÀ 25% CỦA NHỮNG GIÁ TRỊ Z LÀ LỚN HƠN SỐ QUAN TRẮC TRUNG BÌNH MEDIAN (TRUNG VỊ) KIỂU CỦA PP... chỉ số độ tin cậy cần lấy xác suất phá hoại trong khoảng này Bƣớc 2: Tính chỉ số độ tin cậy β Nếu R và Q là hai biến bình thƣờng độc lập thống kê, thí dụ R là sức chịu tải, Q là tải trọng, nghiên cứu của Hasofer – Lind (1974) đã đƣa ra chỉ số độ tin cậy đƣợc tính bởi công thức sau: R Q 2 2 R Q λR , λQ = giá trị trung bình của sức chịu và của tải trọng , theo thứ tự đó 2 2 R ,Q = độ lệch... TRÊN NỀN ĐỘ TIN CẬY 4 BƢỚC CỦA PHƢƠNG PHÁP CHUỖI TAYLOR PHƢƠNG PHÁP CHUỖI TAY LO 1 Xác định giá trị chắc là xảy ra nhiều nhất của các tham số liên quan bài toán và tính hệ số an toàn theo cách thông thƣờng, gọi FMLV (MOST LIKELY VALUES OF SAFETY FACTOR) 2 Tính độ lệch tiêu chuẩn của những biến / tham số có khả năng chứa đựng sự không chắc chắn [(xi x) 2 N 1 3 Tính HSAT với mỗi tham số gia tăng... DUNG TRỌNG MEDIAN (TRUNG VỊ) 25% CỦA NHỮNG GIÁ TRỊ Z LÀ NHỎ HƠN VÀ 25% CỦA NHỮNG GIÁ TRỊ Z LÀ LỚN HƠN HÀM MẬT ĐỘ XÁC SUẤT (Tần suất phân phối của thông số z) HÀM PHÂN PHỐI TÍCH LŨY định nghĩa: Diện tích dƣới đƣờng cong này = 1 Tính chất z mà log của nó là 1 phân phối bình thƣờng thì ta nói phân phối log-normal 4 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SỰ KHÔNG CHẮC CHẮN TRONG BÀI TOÁN ĐỊA KỸ THUẬT PHƯƠNG PHÁP MONTE... LÀ CẬP NHẬT KNCT CỦA CỌC DỰA TRÊN SỐ LIỆU ĐÓNG CỌC VÀ/HOẶC SỐ LIỆU ĐO, KNCT DỰA TRÊN KẾT QUẢ NÉN TĨNH, 16/04/2014 PHƯƠNG PHÁP ĐỘ TIN CẬY CẤP 1 (FORM) Chuyển đổi 1 biến tổng quát thành vecto Gaussian tiêu chuẩn Định vị điểm có mật độ xác suất cực đại (chắc là phá hoại nhất) Đó là điểm thiết kế , gọi là điểm β bên trong miền phá hoại điểm β (điểm thiết kế và biểu thị của β đƣợc thể hiện trong hình dƣới... thông thƣờng là HỆ SỐ AN TOÀN Thí dụ BÀI TOÁN TƯỜNG CHẮN ? ? ? Thí dụ BÀI TOÁN TƯỜNG CHẮN Dung trọng Góc ma sát trong Dung trọng đất đắp Dung trọng bê tông HỘP ĐEN CÔNG THỨC/CHƢƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN HỆ SỐ AN TOÀN F ( HỘP ĐEN Tính toán thống kê : Độ lệch chuẩn σ của các biến, hệ số an toàn F+= FMLV +σ F-= FMLV -σ Tra bảng Xác suất HSAT . chắc chắn 3. Tính HSAT với mỗi tham số gia tăng (F + ) và giảm bớt (F - ) 1 độ lệch chuẩn của giá trị F MLV . TA CÓ 2N tính toán (N là số tham số có thay đổi = tham số không chắc chắn). Tính. Véc tơ cấu tạo bởi các biến và tham số X XÁC SUẤT CỦA SỰ PHÁ HOẠI P F sssg gh )( GỌI R(X) LÀ SỨC CHỊU/ĐỘ LÚN GIỚI HẠN Q(X) LÀ TẢI TRỌNG/ĐỘ LÚN X LÀ BỘ CÁC THAM SỐ ĐẦU VÀO NGẪU NHIÊN THÌ G(X). nhất của các tham số liên quan bài toán và tính hệ số an toàn theo cách thông thƣờng, gọi F MLV (MOST LIKELY VALUES OF SAFETY FACTOR) 2. Tính độ lệch tiêu chuẩn của những biến / tham số có