بررسی تأثیر نوع توزیع احتمال پارامترها در قابلیت اعتماد سازه های بتنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد صفادشت، تهران، ایران.

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد صفادشت، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

چکیده

تحلیل های احتمالاتی بتدریج جـایگزین تحلیـل هـا و طراحـی های معین سازه ها شده اند. به دلیل طبیعت تصادفی پارامترهای مختلف (از جمله بارگذاری ها، مشخصـات مصـالح ) تحلیل های احتمالاتی واقع بینانه تر به نظر می رسند. در عمل، شناسایی توزیعهای احتمال مختلف به عنوان ورودی برای تحلیل و طراحی احتمالی سازه ها با مشکلاتی روبرو است. با توجه به اهمیت فراوان سازه های بتنی و نیاز به بررسی رفتار این سازه ها در برابر نیروی زلزله، در این پژوهش قابلیت اعتمادپذیری این سازه ها با کمک روش های مختلف احتمالاتی مورد ارزیابی قرار می گیرد. بدین منظور قاب های بتنی مختلف با ارتفاع و دهانه های مختلف در نظر گرفته شده و عملکرد آنها به صورت سیستم سری، موازی یا مختلط شبیه سازی می شود. در بررسی تاثیر توزیع احتمال در ایمنی سازه ها به روش احتمالی از توزیع های احتمال نرمال، لگ نرمال، گاما، بتا، حدی تعمیم یافته و رایلی برای پارامترهای هندسی از جمله بار و مقاومت استفاده شده و محاسبات آماری با نرم افزار MATLAB انجام می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که استفاده از روش های تحلیلی در بسیاری از مسائل کاربردی دارای دقت کافی نبوده و ضرورت استفاده از روش های مبتنی بر شبیه سازی احساس می گردد. همچنین توزیع احتمال پارامترهای تصادفی نقش بسزایی در برآورد قابلیت اعتماد پذیری سازه های بتنی ایفا کرده و تعیین بهترین توزیع احتمال برای پارامترهای تصادفی امری ضروریست.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation the effect of probability distribution type of parameters on the reliability of concrete structures

نویسندگان [English]

  • Samira Hasanshahi 1
  • kowsar yazdannejad 2
  • Mahmood Minavand 2
1 MSc. Student in Structural Engineering, Faculty of Engineering, Department of Civil Engineering, Safadasht Branch, Islamic Azad University
2 Assistant professor, Faculty of Engineering, Department of Civil Engineering, Safadasht Branch, Islamic Azad University
چکیده [English]

Probabilistic analysis has gradually replaced certain analysis and design of structures. Due to the stochastic nature of various parameters (including loads, material properties), probabilistic analysis seems more realistic. In practice, it is difficult to identify suitable probability distributions as inputs for the probabilistic analysis and design of structures. Due to the great importance of concrete structures and the need to study the behavior of these structures under earthquakes, in this study, the reliability of these structures is evaluated with the help of various probabilistic methods. For this purpose, different concrete frames with different heights are considered and their performance is simulated as series, parallel or mixed systems. To investigate the effect of probability distribution on the safety of structures in a probabilistic approach, Normal, Log Normal, Gamma, Beta, Generalized limit and Rayleigh probability distributions are used for geometric parameters such as load and strength and statistical calculations are performed with MATLAB software. The results show that the use of analytical methods in many applied problems is not accurate enough and the need to use simulation-based methods is felt. Also, the probability distribution of random parameters has played an important role in estimating the reliability of concrete structures and determining the best probability distribution for random parameters is essential.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reliability Index
  • Uncertainty
  • Probability Distributions
  • Concrete Structures
دوره 23، شماره 62
بهار 1400
خرداد 1400
صفحه 31-44
  • تاریخ دریافت: 18 مهر 1399
  • تاریخ بازنگری: 12 خرداد 1400
  • تاریخ پذیرش: 24 تیر 1400