МЕТОД АНАЛИЗА НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ИНТЕРВАЛЬНЫМ ОЦЕНКАМ СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН

В исследовании представлен подход к анализу надежности элементов строительных конструкций, основанный на интервальных оценках случайных величин, которые представляют собой границы их изменчивости. На численных примерах показано, что использование такого подхода при нелинейных математических моделях предельных состояний позволяет получить более осторожную оценку вероятности безотказной работы при снижении количества используемых статистических гипотез. Предложенный в статье подход использует неравенство Высочанского-Петунина для обоснования границ изменчивости случайных величин без использования гипотез о законе распределения случайной величины, а математическое ожидание и стандартное отклонение представлены также доверительными интервалами, что повышает практическую значимость разработанного метода. Алгоритмы использования предлагаемого подхода представлены на численных примерах оценок вероятности безотказной работы элементов строительных конструкций.

1. Du W., Ma J., Yue P., Gong Y. An Efficient Reliability Method with Multiple Shape Parameters Based on Radial Basis Function // Applied Sciences. 2022. Vol. 12. No. 19. P. 9689.

2. Zhou S., Zhang J., Zhang Q., Huang Y., Wen M. Uncertainty theory-based structural reliability analysis and design optimization under epistemic uncertainty // Applied Sciences. 2022. Vol. 12. No. 6. P. 2846.

3. Соловьев С.А., Соловьева А.А., Умнякова Н П., Кочкин А.А. Анализ проблем оценки индекса надежности элементов строительных конструкций // Жилищное строительство. 2022. № 7. С. 32-39.

4. Li Q., Wang J., Su G.A Grasshopper Optimization Algorithm-Based Response Surface Method for NonProbabilistic Structural Reliability Analysis with an Implicit Performance Function // Buildings. 2022. Vol. 12. No. 7. P. 1061.

5. Elishakoff I., Ben-Haim Y. Convex Models of Uncertainty in Applied Mechanics // Amsterdam: Elsevier. 1990. 240 p.

6. Sun W., Yang Z. A comprehensive model for structural non-probabilistic reliability and the key algorithms // Computer Modeling in Engineering & Sciences. 2020. Vol. 123. No. 1. P. 309-332.

7. Jiang C., Li W. X., Han X., Liu L. X., Le P. H. Structural reliability analysis based on random distributions with interval parameters // Computers & Structures. 2011. Vol. 89. No. 23-24. P. 2292-2302.

8. Gao W., Wu D., Gao K., Chen X. Tin-Loi F. Structural reliability analysis with imprecise random and interval fields // Applied Mathematical Modelling. 2018. Vol. 55. P. 49-67.

9. Jiang C., Han X., Liu G.R., Li G.Y. The optimization of the variable binder force in U-shaped forming with uncertain friction coefficient // Journal of Materials Processing Technology. 2007. Vol. 182. No. 1-3. P. 262–267.

10. Ржаницын А.Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. М.: Стройиздат, 1978. 239 с.

11. Li K., Liu H. Structural Reliability Analysis by Using Non-Probabilistic Multi-Cluster Ellipsoidal Model // Entropy. 2022. Vol. 24. No. 9. P. 1209.

12. Cao L., Liu J., Xie L., Jiang C., Bi R. Non-probabilistic polygonal convex set model for structural uncertainty quantification // Applied Mathematical Modelling. 2021. Vol. 89. P. 504-518.

13. Адищев В. В., Шмаков Д. С. Метод построения функции принадлежности с "прямой" обработкой исходных данных // Труды НГАСУ. 2013. Т. 16. № 2(56). С. 45-66.

14. Pradlwarter H.J. The use of kernel densities and confidence intervals to cope with insufficient data in validation experiments // Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. 2008. Vol. 197. Pp. 2550–2560.

15. Уткин Л.В. Анализ риска и принятие решений при неполной информации. Санкт-Петербург : Наука, 2007. 404 с. ISBN 978-5-02-025187-8.

16. Уткин В.С., Шепелина Е.А. Расчет надежности оснований фундаментов по критерию прочности при ограниченной информации о нагрузке // Инженерно-строительный журнал. 2013. № 1(36). С. 48-56. doi:10.5862/MCE.36.6.

17. Соловьев С.А., Иньков А.Э., Соловьева А.А. Метод расчета надежности шарнирно-стержневых систем при интервальной оценке случайных величин // Строительная механика и расчет сооружений. 2022. № 3(302). С. 28-34. doi:10.37538/0069-2383.2022.3.28.34.

18. Соловьев С. А., Иньков А. Э., Соловьева А. А. Анализ надежности элементов стальных ферм при интервальной оценке случайных величин // Вестник ВоГУ. Серия: технические науки. 2022. № 1(15). С. 53-57.