w.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn Ứng Dụng lý thuyết độ tin cậy phương pháp thiết kế ngẫu nhiên đánh giá an toàn ổn định đê kè biển Th.s Mai Văn Công - Khoa kỹ thuật bờ biển – Trường ĐHTL Giới thiệu ứng dụng lý thuyết độ tin cậy thiết kế cơng trình xây dựng nói chung (thiết kế theo phương pháp ngẫu nhiên) cơng trình thuỷ lợi nói riêng phổ biến xu chung giới Việt Nam nghiên cứu ứng dụng lý thuyết thiết kế công trình bước đầu phát triển rộng năm gần Bài báo trình bày phương pháp kết áp dụng lý thuyết độ tin cậy phân tích đánh giá an tồn đê biển Việt Nam Phân tích đánh giá đuợc thực với toán mẫu, áp dụng cho đê biển dọc bờ biển Nam Định, với phương pháp tiếp cận theo cấp độ II Giới thiệu chung Phương pháp thiết kế truyền thống đuợc gọi phương pháp tất định Theo phương pháp giá trị thiết kế tải trọng tham số độ bền xem xác định, tương ứng với trường hợp tính tốn tổ hợp thiết kế [6] Ví dụ thiết kế cơng trình bảo vệ bờ biển, tương ứng với giá trị tần suất thiết kế, mực nuớc chiều cao sóng xác định coi tải trọng thiết kế Dựa vào tiêu chuẩn quy định thiết kế, hình dạng kích thước cơng trình xác định Các tiêu chuẩn quy định đựơc xây dựng dựa trạng thái giới hạn chế phá hỏng, có kể đến số dư an tồn thơng qua hệ số an toàn Theo phuơng pháp thiết kế tất định, cơng trình coi an tồn khoảng cách tải sức chịu tải đủ lớn để đảm bảo thoả mãn trạng thái giới hạn tất thành phần cơng trình Một số hạn chế tiêu biểu phương pháp thiết kế tất định theo [8] sau: Trên thực tế, chưa xác định xác suất phá hỏng thành phần tồn hệ thống Chưa xét đến tính tổng thể hệ thống hoàn chỉnh - Trong thiết kế, chưa kể đến ảnh hưởng quy mô hệ thống (chiều dài tuyến đê ) hệ thống Đối với cơng trình phịng chống lũ bảo vệ bờ, thiết kế thường tính tốn chi tiết mặt cắt tiêu biểu áp dụng tương tự cho tồn chiều dài tuyến cơng trình (thiết kế đê sông, đê kè biển ) Tuy vậy, với nhìn trực quan nhận thấy rõ xác suất xảy lũ tăng chiều dài hệ thống phịng chống lũ tăng Khơng so sánh độ bền mặt cắt khác hình dạng vị trí Khơng đưa xác suất gây thiệt hại mức độ thiệt hại vùng bảo vệ (xác suất xảy cố cơng trình, xác suất xảy ngập lụt ) Sự khác thiết kế truyền thống thiết kế ngẫu nhiên chỗ, phương pháp thiết kế ngẫu nhiên dựa xác suất tần suất chấp nhận thiệt hại vùng ảnh hưởng Kết đưa xác suất hư hỏng thành phần cơng trình tồn hệ thống Vì nói thiết kế ngẫu nhiên phương pháp thiết kế tổng hợp cho toàn hệ thống Xác suất chấp nhận thiệt hại vùng ảnh hưởng phụ thuộc vào vị trí, mức độ quan trọng khu vực, mức độ thiệt hại tiêu chuẩn an tồn vùng, quốc gia Vì lí này, thay xác định xác suất chấp nhận thiệt hại việc xác định mức độ chấp nhận rủi ro Bởi mức độ rủi ro hàm phụ thuộc xác suất xảy thiệt hại hậu thiệt hại, xem Hình 1 w.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn Định nghĩa chung mức độ rủi ro tích số xác suất xảy thiệt hại hậu thiệt hại: Mức độ rủi ro = (Xác suất xảy thiệt hại) x (Hậu thiệt hại)n Luỹ thừa n phụ thuộc vào tình trạng đối tượng phân tích (hệ thống) Thơng thường, lấy n=1 Tóm tắt lý thuyết Việc tính toán xác suất phá hỏng thành phần dựa hàm độ tin cậy chế phá hỏng Hàm độ tin cậy Z thiết lập vào trạng thái giới hạn tương ứng với chế phá hỏng xem xét, hàm nhiều biến tham số ngẫu nhiên Theo đó, Z