Niezawodność stalowego mostu kratowego

• Autorzy: Dudzik A. , Obara P. , Radon U.

Warianty tytułu

EN

The application of the form method in reliability analysis of the steel truss bridge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy jest analiza probabilistyczna niezawodności stalowego mostu kratowego. Parametry projektowe konstrukcji zdefiniowano jako wielkości deterministyczne oraz jako zmienne losowe. Założono, że zmienne losowe nie są skorelowane. W analizie niezawodności rozpatrywano dwa warianty opisu zmiennych losowych. W wariancie pierwszym przyjęto rozkłady normalne, a w wariancie drugim - rozkłady adekwatne do charakteru zmiennych. Transformację parametrów normalnych na parametry innego rozkładu oszacowano metodą kolokacji w punkcie centralnym. W analizowanym przypadku kryterium awarii konstrukcji zostało określone przez dwie funkcje graniczne związane odpowiednio ze stanem granicznym nośności oraz ze stanem granicznym użytkowalności. W programie Mathematica utworzono moduł do obliczeń symbolicznych, wykorzystujący metodę elementów skończonych, do określenia funkcji granicznych dla różnych schematów statycznych. Funkcje te były punktem wyjścia w analizie probabilistycznej, do której użyto programu niezawodnościowego STAND. Stosując metodę FORM, wyznaczono wskaźnik niezawodności Hasofera-Linda. Dodatkowo w pracy przedstawiono wykresy wrażliwości wskaźnika niezawodności na zmienne losowe.

EN

The aim of the study is a probabilistic analysis of a steel truss bridge. Structural design parameters were defined as deterministic values and random variables. The latter were not correlated. In the reliability analysis two variants of the description of random variables were considered. In the Variant I the normal distribution was used whereas in the Variant II - different types of probability distribution appropriate for the nature of the variable were proposed. The transformation of normal parameters into the parameters of another distribution was estimated by collocation method at the central point. The criterions of structural failure were expressed by a limit function related to the serviceability limit state and ultimate limit state. The module for symbolic computation using the Finite Element Method was created in the Mathematica software and used to define limit functions for different load schemes. These functions were the starting point for the probabilistic analysis for which the reliability software STAND was used. The Hasofer-Lind reliability index was estimated using the FORM method. In addition, the study presents graphs of sensitivity of the reliability index to the random variables.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcje stalowe; mosty kratowe; niezawodnosc; wskaznik niezawodnosci Hasofera-Linda; zmienne losowe; rozklad prawdopodobienstwa; metoda FORM

EN

steel construction; truss bridge; reliability; Hasofer-Lind reliability index; random variable; probability distribution

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Architectura
• Rocznik: 2015
• Tom: 14
• Numer: 4
• Opis fizyczny: s.13-23,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Dudzik A.

• Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Świętokrzyska, al.Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce

autor

Obara P.

• Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Świętokrzyska, al.Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce

autor

Radon U.

• Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Świętokrzyska, al.Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce

Bibliografia

• Gwóźdź, M., Machowski, A. (2011). Wybrane badania i obliczenia konstrukcji budowlanych metodami probabilistycznymi. Wydawnictwo PK, Kraków.
• Hasofer, A.M., Lind, N.C. (1974). Exact and invariant second moment code format. Journal of the Engineering Mechanics Division, ASCE, 100, 111-121.
• Hohenbichler, M., Rackwitz, R. (1981). Non-normal dependent vectors in structural safety. Journal of the Engineering Mechanics Division, ASCE, 107, 1227-1238.
• JCSS (2001). Probabilistic Model Code. Joint Committee of Structural Safety.
• Knabel, J., Kolanek, K., Nguyen Hoang, V., Stocki, R., Tauzowski, P. (2008). Structural reliability analysis using object oriented environment STAND. In proceedings of the 36th Solid Mechanics Conference, Gdańsk, Poland.
• Murzewski, J. (2001). Podstawy projektowania i niezawodność konstrukcji. Wyd. Politechniki Krakowskiej, Kraków.
• PN-85-S-10030 (1985). Obiekty mostowe - obciążenia.
• Rackwitz, R., Fiessler, B. (1978). Structural reliability under combined random load sequences. Computers & Structures, 9, 5, 489-494.
• Rosenblatt, M. (1952). Remarks on a Multivariate Transformation. The Annals of Mathematical Statistic, 23, 3, 470-472.
• Stocki, R., Kolanek, K., Knabel, J., Tauzowski, P. (2009). FE based structural reliability analysis using STAND environment. Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences, 16, 35-58.