ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ СТАЛЬНЫХ ФЕРМ ПО КРИТЕРИЮ ПРОГИБА НА ОСНОВЕ Р-БЛОКОВ

В исследовании разработаны алгоритмы вероятностной оценки надежности стальных ферм по критерию прогиба с использованием р-блоков как моделей случайных величин. Р-блоки представляют собой область, сформированную граничными функциями распределения вероятностей, внутри которой находится действительная функция распределения вероятностей случайной величины. На основе представленных подходов можно выполнить расчет фермы на заданный индекс надежности или вероятность безотказной работы. Р-блоки в роли моделей случайных величин позволяют эффективно учитывать алеаторную и эпистемологическую неопределенности одновременно. Особую актуальность такие модели представляют для снеговой нагрузки как одного из главных факторов, влияющих на напряженно-деформированное состояние ферм. Информация об уровне надежности стальной фермы по критерию прогиба необходима для комплексной оценки надежности фермы. Также предложен подход к оценке надежности эксплуатируемых ферм по критерию прогиба, где предельный прогиб ограничивается условием потери устойчивости выбранного стержня фермы.

надежность, вероятностное проектирование, безопасность, ферма, р-блок, индекс надежности, прогиб

1. Мкртычев О.В., Райзер В.Д. Теория надежности в проектировании строительных конструкций. М: Издательство АСВ, 2016. 908 с

2. Faes M.G., Daub M., Marelli S., Patelli E., Beer M. Engineering analysis with probability boxes: a review on computational methods // Structural Safety. 2021. Vol. 93. Pp. 102092

3. Dar M.A., Subramanian N., Dar A.R., Raju J. Rehabilitation of a distressed steel roof truss - A study // Structural Engineering and Mechanics. 2017. Vol. 62. No. 5. Pp. 567-576

4. Туманов В.А., Абрашитов В.С., Туманов А.В., Абрашитов Н.В. Натурные испытания подстропильной стальной фермы пролетом 12 м // Региональная архитектура и строительство. 2013. № 3. С. 82-85

5. Farkas J., Jarmai K. Optimum Design of Steel Structures. Berlin: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013. 265 p

6. Соловьева А.А., Соловьев С.А. Метод оценки надежности элементов плоских ферм на основе р-блоков // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. №. 2. С. 153-167

7. Шпете Г. Надежность несущих строительных конструкций. Пер. с нем. О.О. Андреева. М.: Стройиздат, 1994. 288 с

8. Motra H.B., Hildebrand J., Dimmig-Osburg A. Assessment of strain measurement techniques to characterise mechanical properties of structural steel // Engineering Science and Technology, an International Journal. 2014. Vol. 17. No. 4. Pp. 260-269

9. Hance B.M. Practical application of the hole expansion test // SAE International Journal of Engines. 2017. Vol. 10. No. 2. Pp. 247-257

10. Huang X., Li Y., Zhang Y., Zhang X. A new direct second-order reliability analysis method // Applied Mathematical Modelling, 2018. Vol. 55. Pp. 68-80

11. Grandhi R.V., Wang L. Reliability-based structural optimization using improved two-point adaptive nonlinear approximations // Finite Elements in Analysis and Design. 1998. Vol. 29. No. 1. Pp. 35-48

12. Schöbi R., Sudret B. Structural reliability analysis for p-boxes using multi-level meta-models // Probabilistic Engineering Mechanics. 2017. Vol. 48. Pp. 27-38

13. Zhang H., Mullen R.L., Muhanna R.L. Structural analysis with probability-boxes // International Journal of Reliability and Safety. 2012. Vol. 6. No. 1-3. Pp. 110-129

14. Лебедева И.В. История развития отечественных норм снеговых нагрузок // Вестник НИЦ Строительство. 2017. №. 3. С. 144-154

15. Hong H.P., Ye W. Analysis of extreme ground snow loads for Canada using snow depth records // Natural hazards. 2014. Vol. 73. No. 2. Pp. 355-371

16. Соловьев С.А. Моделирование случайной статической нагрузки на покрытия сооружений при неполной статистической информации // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2020. Т. 16. №. 4. С. 243-249

17. Соловьева А.А., Соловьев С.А. Расчет надежности элементов стальных ферм по критерию устойчивости с использованием р-блоков // Строительная механика и расчет сооружений. 2021. №. 1. С. 45-53

18. Keshtegar B., Meng Z. A hybrid relaxed first-order reliability method for efficient structural reliability analysis // Structural Safety. 2017. Vol. 66. Pp. 84-93

19. Zhao Y.G., Ono T. Moment methods for structural reliability // Structural safety. 2001. Vol. 23. No. 1. Pp. 47-75

20. XXV International Scientific conference on Advance in Civil Engineering “Construction the formation of living environment” (FORM-2022) [Электронный ресурс]. URL: https://mgsu-conference.org/form-2022 (дата обращения: 01.06.2022)