Đang tải... (xem toàn văn)
Trong bài báo này nhóm tác giả trình bày một ứng dụng đánh giá độ tin cậy của kết cấu khung phẳng bằng thép có liên kết nửa cứng chịu tải trọng tĩnh trong trường hợp xét đến tính không chắc chắn của một số tham số đầu vào dưới dạng số khoảng là độ cứng của liên kết giữa dầm và cột, tải trọng tác dụng và đặc trưng vật liệu.
KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY KẾT CẤU KHUNG THÉP CÓ LIÊN KẾT NỬA CỨNG VỚI THAM SỐ ĐẦU VÀO KHÔNG CHẮC CHẮN DẠNG KHOẢNG TS LÊ CÔNG DUY, KS VÕ XUÂN TẦN Trường Đại học Duy Tân Tóm tắt: Trong báo nhóm tác giả trình bày ứng dụng đánh giá độ tin cậy kết cấu khung phẳng thép có liên kết nửa cứng chịu tải trọng tĩnh trường hợp xét đến tính khơng chắn số tham số đầu vào dạng số khoảng độ cứng liên kết dầm cột, tải trọng tác dụng đặc trưng vật liệu Đặt vấn đề Trong trình khảo sát, thiết kế, thi cơng sử dụng cơng trình xây dựng, có nhiều đại lượng có tính chất khơng chắn tác động đến chúng Các tham số mơ hình kết cấu cơng trình xây dựng thường thiết lập dựa vào mặt bằng, vẽ, việc đo đạc, quan sát, kinh nghiệm, hiểu biết chuyên gia, quy chuẩn tiêu chuẩn Nói chung, thơng tin chắn thường gắn với giả thiết mơ hình tính tốn vào quy chuẩn, tiêu chuẩn công nhận Tính khơng chắn lỗi người thiết bị, việc sử dụng bảo trì cơng trình, ước lượng chun gia, việc thiếu thông tin Thực tế cho thấy ngành kỹ thuật thường liên quan đến tính khơng chắn, tính khơng chắn ln tồn bên kết cấu lẫn yếu tố tác động từ bên ngồi Chẳng hạn tính tốn kết cấu nút khung, vị trí giao điểm dầm cột, liên kết, nút khung sơ đồ tính khớp hàn (hay ngàm lý tưởng) Ta gọi kϕ độ cứng nút gán cho kϕ hai giá trị: ứng với khớp ứng với hàn Thực tế qua khảo sát kϕ nhận giá trị trung gian 18 khoảng [0, 1] tuỳ theo độ cứng dầm, cột cấu tạo liên kết chúng với Qua phân tích ta thấy kϕ có giá trị từ → ∞ phụ thuộc vào cấu tạo liên kết dầm cột nên nút khung khớp, hàn hay ngàm đàn hồi, biểu diễn mức cứng nút dạng số khoảng Hay tính tốn kết cấu tải trọng, tính vật liệu E, đặc trưng tiết diện xem yếu tố có tính khơng chắn Các yếu tố đại lượng ngẫu nhiên, đại lượng khoảng đại lượng mờ Trong phạm vi nghiên cứu viết, xem yếu tố tác động đến kết cấu đại lượng có tính khơng chắn biểu diễn dạng số khoảng, khoảng giá trị biến đầu vào tham khảo dựa tài liệu nước Từ phân tích cho thấy, việc phân tích trạng thái kết cấu có tham số đầu vào khơng chắn dạng số khoảng thật cần thiết Nghiên cứu phương pháp tính tốn xác định nội lực kết cấu có tham số đầu vào khơng chắn dạng khoảng sở sử dụng lý thuyết khoảng vấn đề quan tâm nhà khoa học giới Việt Nam Việc ứng dụng lý thuyết khoảng vào ngành kỹ thuật xây dựng để đánh giá độ tin cậy cho kết cấu nói chung kết cấu thép có liên kết nửa cứng nói riêng vấn đề quan tâm nghiên cứu Việt Nam Ngành xây dựng năm gần đây, nhà nghiên cứu ngồi nước cơng Tạp chí KHCN Xây dựng – số 2/2016 KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG bố nhiều báo liên quan đến toán đánh giá độ tin cậy kết cấu theo quan điểm ngẫu nhiên, mờ khoảng [2-4] [6-10] Với nhiều quan điểm mơ hình đánh giá độ tin cậy khác nhau, báo nhóm tác giả áp dụng quan điểm tính tốn đánh giá độ tin cậy kết cấu theo lý thuyết khoảng trình bày [3] để đánh giá độ tin cậy cho kết cấu khung thép có liên kết nửa cứng (liên kết đàn hồi) với biến đầu vào độ cứng liên kết dầm cột, tải trọng tác dụng đặc trưng vật liệu tham số không chắn dạng số khoảng Công thức đánh giá đơn giản phản ánh tính chất khơng chắn dạng khoảng tham số đầu vào ảnh hưởng đến toán kết cấu ( Mi Mil Miu x Công thức đánh giá Công thức đánh giá với tên gọi "Công thức tỷ số khoảng" trình bày chi tiết [3] Công thức thiết lập trường hợp tham số ảnh hưởng đến toán đánh giá tham số khoảng, thiết lập dựa(trên sở so sánh tập trạng thái kết cấu Q với tập khả ( kết cấu R Độ tin cậy khoảng phần ( tử kết cấu xác định cách xét tập M i= ( ( ( ( Ri - Qi tập khoảng an tồn, ( Ri Qi tập số khoảng nên tập M i tập số ( khoảng có khoảng giá trị M i = [ Mil , Miu] Tùy thuộc vào khoảng giá trị tập số ( ( khoảng Ri Qi xảy ba trường hợp hình ( Mi ( Mi Mil x Miu Hình 1a Mil Hình 1b ( Prob( M i >0) = Ps = - Mil = min(Riu- Qiu , Riu- Qil , Ril- Qiu , Ril- Qil) - Miu = max(Riu- Qiu , Riu- Qil , Ril- Qiu , Ril- Qil) ( Trên hình 1a số khoảng tập M i nằm hồn tồn phía bên trái trục tung nên độ khơng tin cậy Pf =1 hay độ tin cậy Pf =0 ( Trên hình 1b số khoảng tập M i nằm hồn tồn phía bên phải trục tung nên độ khơng tin cậy Pf =0 hay độ tin cậy P1 =1 Trường hợp tổng quát hình 1c, số ( khoảng tập M i có phần bên trái phần bên phải trục tung, độ không tin cậy kết cấu xác định xác suất xuất phần ( phân bố bên trái điểm khoảng an toàn M i : ( M il − M il Prob( M i