автореферат диссертации по строительству, 05.23.17, диссертация на тему:Вероятностные методы расчета шарнирно-стержневых конструкций

РГ6 О

2 1 WAP

ГОССТРОЯ РОССИИ

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ КОМПЛЕКСНЫХ ПРОБЛЕМ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И СООРУЖЕНИЙ ИМЕНИ В. А. КУЧЕРЕНКО

На правах рукописи

ACT РЯБ а\дю* ВИТАЛЬЕВИЧ

УДК 624. 04: Б19.2

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ЫЕГГОД РАСЧЕТА ШАРНИРНО-СТЕРННЕШХ КОНСТРУКЦИЙ.

Специальность 05.23.17 - Строительная иэханика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

MDCKBA - 1993 год

Работа выполнена в Ордена Трудового Красного Знамени Государственном Центральном Научно-Исследовательском и Цроектно-Эк-спержентальнои институте комплексных проблем строительных конструкций и сооружений имени В. А. Кучеренко. ' (ЦШСК им. Е Л. Кучеренко)

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор технических наук,

профессор Райэер а Д. 0®ЩШЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - доктор технических паук,

профессор Соболев Д. Е; кандидат технических наук, Сухов Ю. Д

ВЕЩЕЕ ПРЕДПРИЯТИЕ - "УкрЕИИпровктсталькон-

струкция"

Защита состоится "¿Усу? /¿¿-1ЗД4 года в часов на заседании специализированного Совета Д. 033.04.02 в Государственном Центральном Научно-Исследовательском и Проектно-Эксперимен-тальном институте комплексных проблем строительных конструкций и сооружений имени В. А. Кучеренко по адресу: Москва, 2-я Институтская улица, дом в, актовый вал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЩМИСК им. Е А. Кучеренко.

Автореферат разослан 100^гопа К

Ученый секретарь специализированного Совета .

доктор технических наук —в,а:

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работа Развитие в пашей стране строительства,

■ г''

совершенствование строительных конструкций, усложнение их работы, появление новых видов материалов - все это делает необходимым дальнейшее соверпэкствовапие методов расчета строительных конструкция.

Бсо большее вшшание уделяется вопроса« проектирования сооружений с учетом статистической природы разнообразных расчетных Факторов. В реальных конструкциях случайными являются прочностные харектвристгаои »¡»дуль упругости, предел прочности, предел тек5гчести и т. д. Геотричзскиэ разиэры сечений, длины элементов тежэ юйют некоторый стохастичеазсй разброс. Еда более неопределенными является действующие на сооружение нагрузки и воздействия, причем Сольпинстсо из тк представляют собой случайные процессы во врошпи к пространство. Поэтому правильно определить иагрувки на соорудишь оалроо1«крова?ь инструкции надеятыыи и окономкчзйш ющю 'млько учитывал взаимодействие углзшшшс вьке случайных факторов, т.о. привлекая аппарат усории надежности строительных |«онотрукщй1

Представляет Солызой интерес разработка простых и удобных для прашеа взрояткостша ыотодов расчета гонструюий, т. я эти расчеты в 1экэ'гг.0!( итоге позволяет производить оценку падегаюеш пргапв^аэных констрясшигаа ресепий.

РаЭВНТНе ВЫЧИСЛ!!ТвЛЬЕОП Т0ХПШС1 ВОЗВОгяеТ 1531«шггъ подход к вероятностный расчетел и отдаться от трэдгщгашая статистических (лэтодов строительной мэханнки. Современные быстродействующие ЭВМ дагт Еоошзгаосгь автоматизировать сдоаньгз вычпелэши, что позволяет актнвпо нсподьвовать штол статистического ыздэлнрова-

пия, наиболее данными качествами которого является простота, отсутствие каких-либо ограничений на характер исходной статистической информации, а также возможность использования реагьнш данных (замеры нагрузок, экспериментально получешшэ значения фюических и геоиетрических параметров конструкций и т.п.) Oes предварительного создания теоретических вероятностных полелей стохастических факторов, учитываемых в расчете.

Проблемы расчета стахышх шарнирно-отержневых систем (ферм} со случайными характеристиками наиболее полно отраазны в раОотаз А. И. Булычева. Е Д. Рейвера, А. Р. Рааниц лха, а Д. Сухова и 'рада других авторов. Однако метод статистических испытанна щшенитольа к шарнирно-стержневш конструкциям о учетом случайных свойоп самой конструшши и стохастических свойств внешних нагрузок i воздействий,' остается недостаточно изученным.

Цель и задачи диссертации:

- разработка методика детерминированного (поверочного) рас чета варнирно-стержневых систем (ферм);

- разработка методики вероятностного расчета шрнщшо-стер хневых систем со случайными характеристиками при случайной внои ней нагрувке;

- разработка на основе реальных статистических дашак иода лей случайного снегового воздействия, случайного предела тек? чести стержней ферм и случайного эксцентриситета, вошкахцэго стержнях;

- разработка алгоритмов и программ- вероятностного расчет ферм со случайными характеристиками' методом* статистичоского мс делирования;

- численная оценка надежности (вероятности безотказной paOt ты) Форш по результатам статистических испытаний

Научная новизна в работе получил применение' ш развитие м

тод статистических исшгганнй ддл вероятностного расчета варнир-по-стерэтвьх гонетругаий со сдучайпши характеристикам» под действием случайной снеговой пагрувгас

Практическая направленность. Разработанная методика, алгоритм и программы вероятностного расчета форм со случайньми характеристиками под действием случайной снеговой нагрузки позволяет производить оцэпку надежности как статически определишь, так н иэопродолишх ферм для различны* сроков слугбы. Иэтод статистических испытаний позволяет вводить п расчет не только теоретические вероятностные юдоли, ио и реальные статистические данпш - ревультати натурных наблюдений и экспериментов.

Па эадиту выносится:

- рааработакнь» алгоритм и программа вероятностного расчета гарпирно-стераневых строительных конструкций (ферм) со случайными характер!ютикш« под действием случайной снеговой нагрузки ка основе кэтода статистических испытаний;

- построенная модель реализации случайной снеговой нагрузки:

- модели величия случайного предела текучести стержней Сора в случайного оксцэцтриситета. воакикавдаго в стерягах;

- результаты вероятностных расчетов и регония задачи об оцэт® падоаюстп статически определит и неопределимых ферм со случайньшз характеристиками под действием случайной снеговой нагрузки.

Публикации. По результатам всслодог-шпи опубликовано две статьи.

Объем диссертации. Диссертация состо'.гг из введения, пяти глав, основных выводов» описка литературы и приложений. Она содержит 182 страницы, ив ют 10 отраавд таблиц. 26 отршшц рисунков, 11 страниц списка литературы га Ш наименований, б прилова ннй обеим объемом страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность поставленной вадачз:, цель работы и ее научная новизна, практическая цэнность й наложено ее практическое содержание.

В первой гдавэ дается обаор работ, посвященных вопросам оценки надежности строительных конструкция к сооружений.

Ссковополагаязими в теории надежности строительных коиструк-ций являются раСоты Н. О. Яэциаловв, К. С. Стрелецкого^ Е Е Болотина, А. Р. Ржаницына, Б. и. Беляева, Б. И. Снареюяа, ЕЕ Макарова, А. А. ЧИраса, Д. Е Соболева, Ю. Д. Сухова, Е Е Складкева, В. Д. Райзо-ра, 2. Я Сидорова, А. П. Булычева, Е А. Отставпоза,. С. А. Тиыашева и др. Кз зарубежных исследователей следует назвать работы 1112аЗ-ера, Хасофэра и Линда, А. Сройдакталя, К. Капура и- Л. Дамберсока, Г.Хака и С. Шапиро, Р, Барлоу и 0. Пропана, Г. Аугусти, А.Баратта п а. Кааиати и др.

Особое шсто в теории надежности строительных конструкций занимая: вопросы опрэделения расчетных аначекий случайных нагрузок и расчет на них здания и сооружаю. К их числу откосится и снеговая нагрузка, изучению вероятностной природа которой посвя-оэны работы А. А. Батя, А. И Булычева, Л В. Клепикова,. & А. Отставно-ва, а Е Писчикова, Е Д, Райэ&ра, Л С. Розевберга л- др.

В качестве основного метода вероятностного расчета шарнир-но-стержневьи конструкций (ферм) со случайными характеристиками под действием случайной снеговой нагрузки предлагается использовать метод статистического моделирования, который позволяет использовать реальные статистические данные без создания теоретических моделей.

Шсмотря на обширную публикацию по вероятностным методам

расчета и штодай теорни надеяности строительных конструкций, последняя далека от своего практического и теоретического завершения.

Вторая глава содеряг? описание обвдго алгоритма метода статистических испытаний. Шречнслзны известные воэыожш способы рвазивашш этого алгоритма о указанием их преимуществ я недостатков. Произведена разработка вэтодики построения доверительного интервала в зависимости от .числа происиедших в испытаниях от-Ийзоо, па базе 1сотороЯ написана програмт получения доверитель-1шх коэффициентов.

Условие отказа капструкшш в обсэм случае зырагаэ^ся схзду-ю ¡юраезнстьоье

(1)

где ¿^-нагрузоадшЛ эф^га* (подрагуиоьаотся внутрэтшо иаярявэшш или усилия, переыепшшл я т.д.)

/? - значение нагрузочного оффзкта, при достнеэнин которого аоаникает ударб (предэдьнш вначэгсш напряга икй, усший, перею-сэкий и т. д.)

Если Пр!ШЯТЬ, ЧТО (р и /? паи отел случайными ЕОДЛЧШШИ, то тогда неравенство (1) шаэт быгь ватюаяо в сгздукейй Форш:

]%(*){<,(*)<!*, (8)

где - Еэроятпссть откт:

- вероятность реализации событвя А;

Ре. (*) - ¿ункшм распределения Еороятггостей величины 8; £)(*) - плотность распределила вероятностей величины ¿Р .

Мояно записать выргшэниэ (2) а другой виде, учитывая что вэ-

- а -

личины ¿Р и X? могут быть функциями нескольких псрошш&лс (нагрузок, характеристик прочностных и зшсткостнш свойств ю^в-риадов, геоштрических параштров):

где ^ = Д- - функция работоспособности;

<2*. - область отказов«* состояний п К-шряоа пространстве (... , граница которой определяется условаэи ^ ' О .

Для решения данной аадачи, т.е. для вы-люлэакп аиачешгя вы-«»указанного интеграла судаСтвует ряд штодоа. Штод статистического моделирования, который был приуаноп в данной работе, /

достаточно прост и универсален, легко ыо&от алгоритмизировал дха решения на ЭВ21 Ддоа метода ваюадчаэтея в следувгри: проводится достаточно больше чисхо испнтапма по схеда Взрнулли, т.о. на каждом испытании производится генерирование уоа шш иным способом случайных реализаций всох исходных взлнчки, вышшшотся детерминированный расчет значений б. и $ гаи фушоей атше реализаций, и проверяется условна О О

Если условие выполняется, та исходам испытания считается отказ. При отои частота появлошш опсаза Р рассштриваэтсз »га оцэкка вероятности отказа »сопструкции Р^ .

где К. - число отказов;

М. - общее число испытаний.

&шныА метод очень прост я универсален, однага он требуя обязательного ан&хива Оливостн полученной оценки к иском вероятности . которая аавясит от числа испытание ^ .

Разработанная мэтодкка позволяет достаточно просто и эффективно находить эначзинл доворитэлыпд коэффициентов, определяемое верхкго границу доверительного интервала для полученной частоты oncaaoD. Иначе говоря вояшию аадание некоторой требу-ошй доверительной вероятности, с которой вначенке частоты на превысит искомой вероятности отказа.

ГЬкага« npaimmocKOo применение данного ттода, Допустим, каыи выполнено БООО испытаний, из которых в к-20 произошш отга-в«. Частота отказов таким образом составила р «О.004. Тогда с доверительной вероятностью 0. С5 norato утверждать, что

Р{ * Pqn'tih* № * Ш

а е вароятиостьа 0.03

Тш«и образои иэяю задаться ншьэыыи доверительным коэффициентом (т.о. точностью н достоверностью) и выполнять кспыгалня до тех пор, пока üo будет подучоно соответстпущэо ч$гало опса-зов. 3rm¿ шгэт реезтьез ароОлнга определения необходимого чнегз испытаний.

Третья глава посвясзпа описании д<з?оршшфовйнного (погзроч-геого) расч&та фэркы, который про|®подгггся аа гещцоы шаге статна-ткчэсттх испытаний. ДэгэрйшифсзашшЛ расчет ссуг^стаяястся из-тодоа предельного райноьескя с прнтпвпива теории яш-зйного арогрокдгрошиш.

При проведают доторюнкровшшого расчэга фэрыы были приняты слэдукцкэ допусэскя!

- все нагрузки пвляеггсй сосрэдоточэюпга п

квааистатическиш!, и прикладываются в увлах ферш;

- материал стер дней ферш - идеальный упруго-пластичаский, т.е. подчиняющийся диаграмме Цраидтля;

- деформации системы, а также пере mea км узлов £зрш незначительны, поэтом/ уравнения предельного равновесия составляется для кадефоршфоьаяной системы;

- в стержнях фермы действует только продольные силы;

- при достижении напряжениями о стержне предельного вначэгая считается, что при дальнейшем нагружзюш они остается постоянными, а увеличение несущей способности происходит са счет перераспределения усилий меаду другими элементами;

- при достижении напряжения ни в стеряие предельного впачения оока пластичности равномерно распределена по всей длине стеряпя.

Рассмотрен случай однократного иагрухвпкл, т.о. >хгда eco нагрузки пропорциональны одному параметру. Детормиштровшпшй расчет ферш ишет следущун постановку. Считается вадашлддк геометрия ферш; места пршюавши и направление внесшей иагруз-ки; форма сечений и равморы, шш тают образом задается иосувщп способность алешптов, которая характершуотса прэдоюшй растя-гивавдэй силой и предеоагюй екиетк^й ciuaa , где

i>* i • * |П<

Используется статическая теорема о разрушила нагрузка, и которой указано, что из всех статически допустимых распределений остаточных усилий в системе при исчэршшии несущей способности действительным является то, при котором девдостъ цикла впеших нагрузок максимальна.

Требуется определить параметр внешней нагрувки, при которой произойдет простое пластическое раэруиеше. В статической формулировке условия вадачи примут вид:

Найти

- II -

та* Р° (7)

Г )

С 8)

при усдзших

¿¿Р'-и^ГО, /-М-,*.*);

где Р° - паромэтр продольной нагрузки; п - число старшой п фэрю; А/1 - продольная сила в 1-ои стэртаа фэриы; - предельная рзстягнвшадая продольная сила в 1-ом старше; - про-

дэлыод сггаяигая продольная сила а 1-оы стержне; о/1•• - элэшнгт

. я

изтркцы статичосгеой совиасткшстн; - продольная сила а

V Ло

¿-ом зхзкзито от дойстекл на фэрцу единичной нагрузки г «1.

В этой задача определяется одаш параиэтр нагрузки Р° , а тикгэ остаточны» уешшя при раэругошш.

Задача (7)-(8) является еадачэй лнивйюго прогршасфоваякя, когорул трвбуэгеа рвеать иа какдоы статкстачэскои испытании. Для рввэикя был пргаетнои Скьгшакс-ьгэтод.

Для роеэнкл водачи Стшлэкс-иэтодои составляется систэка уравнений и неравенств. О иэа входят:

а) уравнения ралповосю а гзаздой Точга;

б) поравосстпп, опрэдэляефгэ допустюгнЗ »шторвал продольных

усшшй о 9лошитох

Рв ванне подачи ведется послэдовательаши удошазтворэшта условий типа "равенство" н "веравэветво" о д&шгойсэй ыаксишаа-

цией нагрузки. В результате получается значение предельной нагрузки, или иначе говоря коэффициент пропорциональности внешней нагрузки, определявшей состояние предельного равновесия.

Двойственные перошнные - перемев^низ систош в состояпии предельного равновесия.

Прямш переменные - внутренние усилия в элаыентах 8 состоянии предельного равновесия.

В четвертой главе представлено описание вероятностного расчета фермы со случайным! хараиторштикада под действиео случайной снеговой нагруз!«. Вероятностный расчзт производится в следующей последовательности:

1. Генерирование внутренних вероятностных параметров фырш. На этой атапз производится генерирование таких случайных параметров, как пределы текучзсти стерякей, эксцентриситеты стержней.

2. Вычисление параштра саешей нагрузки при кавдой случайной реализации ьороатностшп иараштрав, при постоянных дэтерма-щ'роваииых вехичшшх.

а Генер'.фовшгка случайной вагрувка иа ферму. В иастомрй задача случайной Сила пршшта одза Еащзкаг снеговая. СоСстааа-ный вес фериы и оагруака от покршиа Сыз» сразат» яэтвитшроваз-шыи,

4. Суммирование случайной снеговой шгру&аа и «зтэрншшро-ванной постоянной, и определенна дэйствущзй нагрузки па фэрэау.

5. Сравнение величин шксишльЕОй предеаыюй пагрувка, опро-деленной в п. 2, и действуй^ нагрузки, определенной в в. 4. Если действующая нагрузка превышает предельную, то исходом дакшго расчета является отказ.

Число, отказов в испытают суммируется, я одновременно вычисляется частота отказов по формул» (4).

Текгэ а чэтзертоЯ гладе пригоден« )язтоди построения иорсят-посттас щцздой дгя снеговой погрузки, случайного прздела току-чзсти и акецэотртентвта стеряшй.

Известно, что часз всего распределение >А-жс:з*ууюв пэса снегового пО!фсгп удовлетворительно аппроксгаа^увтся кривой распрэ-д?лэ;»:я эютрзммьяых дпачешЯ 1 типа, гслмгяй яяд

/> (х) • е*р [-е*р (^гД (9)

где^ - пэрыютр подоямвга, а- паро>»тр масштаба.

1Ь рззугьтатаа мгтвсрологмчесютх наблюдений за восои снегового покрова а райоаэ врэдпагаг&емпго строительства (г. ЬЪскпп) бьш$ получэпи еюдуЕз» дгтт:

- сроднее аяэионкэ 5 » 648,7 П/м2;

А

- стандартнее отклонение 5 - <127.1 Шл2;

- дошша&ьиоа оначэта » О. О н/м2;

- ишвмпшмюз аиач^лиэ 5,„дл. - 2120 Н/н2.

Огеада получаем, что ^ »454.1 (К/М2) и ^ -340.5 (11/м2).

Па рис. 1 приведен граф®?, харзктеризующй степень близости агапоридант&шюй (подучэшгай штодом порядковых статистик) и тооротячошюй (тяучттой »»годом мамонтов) штоп распредело-шя.

Дал наиболоэ полного моделирования задачи расчета фермы было прзппгго прэдполохэш) о случайном харастеро продола текучести. Статистические испьггшиш раэдечпых видов стали приводят к выводу, что наиболее точно вакои распределения предела текучести мо-гэт быть еппротеимяровая пор"гш>пш вековом распределения. Сто-пепъ близости данного закона я окспоримопталышх данных для стала марка СгЗ показала па ряс. 2.

Расчет предусматривает два крайних случая статистической ад-

и> 0,6 о.е

о.*

/

* // •

// // // *

А • // //

¿00 {ооо <Б00

Снеговая нагрузка

—РиетЧ Гранте, "характеризующий степеньТлизооти ной и теоретической кривых распределения.

¡экспериментальная кривая ал

«у

гш

2500

вкспериментажь-

— — - теоретическая крив.

Частота

% го Ц

16 ч 11 10 а б 4 к

л

Л

л \\

/ / 7 1 М

ч. 1/ л

/ /1 V \ и

!

/ >1 г/ \

1 _ь

40 но Ш «70 ¡90 НО Яо ¿50 ЛХ> ¿90

Рис <2

П,г' 2Ж2 П?;ЛСЛ0В ^кууести стали СтЗ

- ГГ0С£Гмч«С1Ав с<«ивА*

бу, НЛа

по

зшшоста продолов текучести различных стеринэй фзрмы:

а) значения предела .текучести есть реализация независимых случайных величин, т. о. они независим меяду собой;

б) еничекиа предела текучести для элементов ст одного и того яэ класса стали равны меэду собой, т. в. яв/лвтся реализацией одной и той дэ случайной величины;

Для более точного определения отгазовсго состояния фермы а расчете учитывается внецептреннов приложение осевых нагрузок з стертая* (так называемый случайякй эксцентриситет). В реальной стэркиэаой конструкции всегда присутствует некоторые случайные искривления| погиСи, выпучивания стертой. Кроме того, при сборке крепление стердней макет бить произведено таким образом, !гго оси стериней и узлах не будут пересекаться в одной точке. Все эти факторы ииэсг в своей основе случайный характер.

Поскольку затеи распределения эксцентриситета, исходя из природы его возникновения, является симметричным (погиби могут с равной вероятности) иметь дасто как а одну, так и другую сторону и т. д. ), то был принят норкадздой загая с нулевым матештичзсгаш ощцзнкеи. Стандарт был принят равным 0.5 см.

Крош этого з четвертой глазе приведено описание программного комплекса вероятностного расчета ферш, возможностей, которыми обладает этот комплекс, стандартных подпрограмм, ' используемых при расчете.

Для умэкьпзшга требуемого машинного времени на расчет была применена следухцая процедура. Расчет велся дига для тех случаев, когда либо действуют суммарная нагрузка превышала кэкоторую заранее заданную величину (вопрос назначения ее значения будет рассмотрен низе), либо предел текучести в одном ira стержней был ниже заданного, либо эксцентриситет превышает заданный. Эти заранее заданные величины были названы "граничными". Для оп-

роделвния "граничных" значений предложена следухвдя последовательность операций;

- задание математического ожидания и стандарта пределов текучести и эксцентриситетов;

- определение граничных значений пределов текучести и «кс-центриситетов по формулах:

- ; сю)

. (п)

<ог и -

где Ъг к - математическое ожидали* и стандарт пределов текучести, а £ и £ - математическое ожидание и стандарт вксцентри-ситетов;

- проведение детерминированного расчета, с применением на* ихудвих ("граничных") значений пределов текучести К зкцентриси-тетов.

- определение в результате детерминированного расчета граничного значения полней нагрузки.

Следует отметить, что расчет Судет произясдится дам если голью в одном стержне предел текучести иди зксцон?рис»гтет Судет выходить аа пределы граничного значения. Данная методика позволяет значительно сократить число расчетов.

В пятой главе приведены примеры расчетов фгры со случайный 1 характеристиками под действием случайней снеговой нагр;*зкп. Г&я-мзр одной из рассчитанных ферм приведен на рис. 3. Расчет велся по следующей схем:

- два детерминированных расчета ( един - при расчетном пределе текучести и нулевом эксцентриситете во всех стержнях; второй - при наименьшем пределе текучести и максимальном эксцектря-

П ]^ ПОСТОЯННАЯ НАГРУЗКА ^ ГП

X 4 М Снеговал нагрузка 1ГП

ССРсятисаь, Частота

Рис. 4 Графа« зависимости вероятности отказов от хэт зкспду- ' атации для фермы пролетом 18м и шагом бы . ^

снтете);

- вероятностный расчет для различного срока аконлуагацик.

На рис. 4 представлен характерный график вависидасти вероятности откава от числа лат эксплуатации.

ОСЮВНШ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОД

В диссертации рассмотрены следукдае вопроси:

- раарсботана штодика детерминированного расчета сэрняр-но-стержневых конструкций (ферм) ид остова нэтода предельного состояния;

- разработана штодика вероятностного расчета фзрв иэтодоы статистического шделирозшшя, позволяй^; прогавод$ггъ оценку надежности как статически опродэлишх, ток и статкчесш: иаопре-дэлнкых «¡еры по величине частоты отказов;

- на основе роальковструкцкйшйс статистических данных получена вероятностная ыодоль снеговой нагрувки, двйствуы^й на ферт

- ва основе решгышх статистических данных приведена вероят-ностизл иодель случайной величины предела текучести & стержнях, а также случайного вксцэнтриситета;

- по разработанной штоднка арэнзведепы вероятностные расчеты как типовых фери, так и фора, вапроектированных по СЕаП с ш-шшальиьош сечешшыи.

- по разработанной ывтодикэ были получены результаты расчета нескольких фери, причем Сила подучена частота отказов ва различное число лет эксплуатации;

- разработана штодика построения доверительного интервала, позволяющая гарантировать вепревывение величиной вероятности отказа фермы оценки, полученной по частоте отказа с заданной на-

ЛОЖНОСТЬ ЕЯ

- по этой методике подучены значения доверительных коэф4зщя-ектоп л ппвиси^остп от числа отказов, прсизопедвих п статнсти-•'.эских кспитапиях.

По проведенному исследовании шгзю сфориулшровать СЛОДУГЙЗ» ocnoBüira тлзода:

1. Мзтод статисгичесгаго моделирования является достаточно гффекткзник при проведении вероятностного расчета систем, вапро-оютдеоваяних при нспольаоаагозд требования мшикальниьи сотапнА (без запаса, иоторьй ткет моста налришр, при унификации влэ-ыентов для типового проектирования).

2. Для случайного процосса изменения величину снеговсй погрузки достаточно точной оказалась пам-зпа его последовательностью годовых »гдеигдоов, распрздэлэтга значений которых удовлетворительно гшпроксиуируется дпоЛлыа экспогепциальиыы загаиоы.

3. Для резения зпда"н сказалось вполне удовлетворительным аппроксимирование случайных пределов те^юсти стаги нормальним законом рзспреде-зяпия.

L Раесыотрента природы возникновения агсгцелтриситетов в стержнях ферм позволяет модглщювать шхцонтриеитетц п виде случайной последовательности, распределение значений которой удовлетворительно аппроксимируется нораздьнш законом распределения.

б. Детершшироваппнй' расчет ¿ерш позволяет производить расчет по метода? предедвпого- равновесия как статически определимых, так- и: статически* югспределяшлх фэры о определением параметра внешей нагрузка, sksskJ* а сторгамх н перемещений в моиэпт рав-рушеяия.

& йзшзвовапйа кздзазткзЯ в данной работе методика оценка вероятности безотказной работы фермы позволяет существенно уточнить численные значения характеристик вадеяюстн ферм, вапроек-

тированных о совладевши* СШП.

7. Предлогапиый штод построения доверительного интервала позволяет оценивать недояюоть системы при откооктсльно шлих величинах числа статистических нспиташй, поскольку значения доверительных коэффициентов зависят голы«; от числа птхшотдшк в вопытаниях отказов.

а Латодшса сороятноопш расчетов по разработанный алгорит-шы может быть иопольвована как часть программного комплекса стоимостного расч&та о определением параметров Сарш. ишиззй наименьшую стоимость при достаточной надежности.

0. Полученные оценки вероятности безотказной работы в зависимости от числа лет эксплуатации конструкции шгут буть использованы з будущих нормативных документах, основанных на вероятностном подходе к проектирование, для определения тач называемого "целесообразного" уровня надежности фори

10. Результатами расчета подтверждена эффективность сочетания метода линейного программирования, испольеуешго для детерминированного расчета, а «атода статистических испытании, нсполъву-емого для вероятностного расчета. Значительное у&елнчэииэ вффэк-тивнооти расчета дало пркиэнопцо истода "граничных" значений случайных параметров, что позволяет исключать из рассмотрения зону, вероятность отказа в которой равна 0.

Оодерханка диссертации опубликовано в следуших работах:

1. Астряб В. & Некоторые проблемы вероятностного расчета статически определимых отершевых конструкции И Депонировано во ВНИЯНГПИ. - N11340. - 24.06.03. - 10 с.

2. Астряб Е Е Проектирование и вероятностный расчет стати-