Đánh giá an toàn xác suất kết cấu dàn thép thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 5575: 2012

Nghiên cứu này đánh giá an toàn xác suất của kết cấu dàn thép thiết kế theo tiêu chuẩn Việt Nam, TCVN 5575:2012. Kết cấu dàn phẳng được thiết kế theo các trạng thái giới hạn về cường độ (kéo, nén) bằng cách sử dụng các hệ số quy định trong tiêu chuẩn thiết kế. Sau đó, mô phỏng Monte Carlo được áp dụng để xác định xác suất mất an toàn của kết dàn đã được thiết kế theo TCVN 5575:2012.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá an toàn xác suất kết cấu dàn thép thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 5575:2012Tạp chí Khoa học công nghệ Giao thông vận tải Tập 13 - Số 2Đánh giá an toàn xác suất kết cấu dàn thép thiết kế theotiêu chuẩn TCVN 5575:2012Probabilistic safety assessment of truss membersdesigned by TCVN 5575:2012Trần Anh Tuấn1, Đoàn Như Sơn2,*1 Trường Đại học Công nghệ Giao thông vận tải2 Trường Đại học Hàng hải Việt Nam* Tác giả liên hệ: vanson.ctt@vimaru.edu.vnNgày nhận bài: 4/3/2024; Ngày chấp nhận đăng: 15/3/2024Tóm tắt:Nghiên cứu này đánh giá an toàn xác suất của kết cấu dàn thép thiết kế theo tiêu chuẩn Việt Nam, TCVN5575:2012. Kết cấu dàn phẳng được thiết kế theo các trạng thái giới hạn về cường độ (kéo, nén) bằng cáchsử dụng các hệ số quy định trong tiêu chuẩn thiết kế. Sau đó, mô phỏng Monte Carlo được áp dụng để xácđịnh xác suất mất an toàn của kết dàn đã được thiết kế theo TCVN 5575:2012. Kết quả phân tích xác suấtnhằm đánh giá mức độ an toàn cũng như sự đồng đều của kết cấu dàn theo góc nhìn của lý thuyết độ tincậy. Từ đó, đánh giá được mức độ an toàn theo xác suất với các tiêu chuẩn quốc tế. Kết quả nghiên cứu chothấy, chỉ số độ tin cậy của các thanh chịu nén cao hơn so với các thanh kéo khoảng 20%. Thêm vào đó, chỉsố độ tin cậy của các thanh kéo thiết kế theo tiêu chuẩn Việt Nam nhỏ hơn so với chỉ số độ tin cậy mục tiêutrong tiêu chuẩn của Hoa Kỳ. Ngược lại, chỉ số độ tin cậy của thanh nén thiết kế theo tiêu chuẩn Việt Namcao hơn đáng kể so với chỉ số độ tin cậy mục tiêu của tiêu chuẩn Hoa Kỳ.Từ khóa: Phân tích độ tin cậy; Kết cấu dàn; Mô phỏng Monte Carlo; TCVN 5575:2012.Abstract:This study aims to evaluate the probabilistic safety levels of truss structures designed using the TCVN5575:2012. A planar structure was designed according to the strength limit state (tension and compression)in the design code. Monte Carlo simulations were then executed to assess the failure probability of thedesign solutions designed following TCVN 5575:2012. The results help evaluate safety in terms ofprobability and uniformity. Accordingly, the probability safety levels are compared with those specified ininternational specifications. The results obtained in this study reveal that the reliability indices forcompression bars are higher than those for tension members (approximately 20%). In addition, thereliability indices for the tension members were relatively close to the specified target in the Americanspecification. In contrast, compression bars designed using the TCVN result in a higher reliability indexthan the target specified in the American code.Keywords: Reliability analysis; Truss structure; Monte Carlo simulation; TCVN 5575:2012.1. Giới thiệu dàn, hệ số này được lấy bằng 0.90. Việc kể đến hệ số điều kiện làm việc giúp chiết giảm một lượngỞ Việt Nam, các hệ số điều kiện làm việc (c) được sức kháng danh định, vốn được tính toán theo cácquy định trong tiêu chuẩn TCVN 5575:2012 [1] mô hình xấp xỉ và có thể ẩn chứa những sai số nhấtkhi thiết kế thanh dàn thép. Ví dụ, với thanh chịu định. Sức kháng tính được khi kể đến hệ số điềukéo trong kết cấu dàn, hệ số điều kiện làm việc kiện làm việc thường gọi là sức kháng tính toán.được quy định là 0.95. Với thanh chịu nén trong 43Trần Anh Tuấn, Đoàn Như SơnTuy nhiên, tiêu chuẩn không đưa ra mô hình bất trong các tiêu chuẩn. Nói cách khác, các sản phẩmđịnh cũng như cơ sở để xác định các hệ số điều thiết kế sẽ khác nhau tùy theo tiêu chuẩn được sửkiện làm việc này. dụng. Với các tiêu chuẩn Việt Nam, các hệ số này thường được quy định theo kinh nghiệm hoặc Gần đây, tiêu chuẩn về tải trọng và tác động tham khảo các tiêu chuẩn nước ngoài [3]. Cần lưu(TCVN 2737:2023) [2] được cập nhật, bổ sung để ý rằng, không chỉ có mức độ an toàn của kết cấu,thay thế cho phiên bản TCVN 2737:1995. Tiêu giá thành của công trình cũng phụ thuộc rất lớnchuẩn về tải trọng và tác động nhằm đưa ra các tải vào các hệ số này. Chẳng hạn, khi sử dụng hệ sốtrọng, tổ hợp tải trọng và các hệ số tải trọng tươngứng (thường gọi là các hệ số độ tin cậy về tải trọng tin cậy của tải trọng (i) nhỏ hơn so với th ...