Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Load and resistance factors for prestressed concrete girder bridges

Nowak Andrzej S., Iatsko Olga

Budownictwo i Architektura

|

2020

|

Vol. 19, no 3

103--115

EN

There has been a considerable progress in the reliability-based code development procedures. The load and resistance factors in the AASHTO bridge design code were determined using the statistical parameters from the 1970's and early 1980’s. Load and resistance factors were determined by first fixing the load factors and then calculating resistance factors. Load factors were selected so that the factored load corresponds to two standard deviations from the mean value and the resistance factors were calculated so that the reliability index is close to the target value. However, from the theoretical point of view, the load and resistance factors are to be determined as coordinates of the so-called “design point” that corresponds to less than two standard deviations from the mean. Therefore, the optimum load and resistance factors are about 10% lower than what is in the AASHTO LRFD Code. The objective of this paper is to revisit the original calibration and recalculate the load and resistance factors as coordinates of the “design point” for prestressed concrete girder bridges. The recommended new load and resistance factors provide a consistent reliability and a rational safety margin.

PL

Odnotowano znaczący postęp w procedurach tworzenia norm opartych na niezawodności. Częściowe współczynniki bezpieczeństwa od obciążenia i nośności do projektowania mostów według AASHTO zostały określone przy użyciu parametrów statystycznych z lat 70-tych i wczesnych 80-tych. Początkowo ustalono współczynniki obciążenia, a następnie obliczono współczynniki nośności. Współczynniki obciążenia dobrano tak, aby obciążenie odpowiadało dwóm odchyleniom standardowym od wartości średniej, a współczynniki nośności obliczono tak, aby wskaźnik niezawodności był zbliżony do wartości docelowej (optymalnej). Jednakże, z teoretycznego punktu widzenia współczynniki obciążenia i nośności należy określić jako współrzędne tzw. „Punktu projektowego”, które mogą odpowiadać mniej niż dwóm odchyleniom standardowym od wartości średniej. W związku z tym, optymalne współczynniki obciążenia i nośności są o około 10% niższe niż te podane w normie AASHTO LRFD. Celem tego artykułu jest ponowna analiza kalibracji i obliczenie współczynników obciążenia i nośności jako współrzędnych „Punktu projektowego”, dla sprężonych mostów belkowych. Zalecane nowe współczynniki obciążenia i nośności zapewniają stałą niezawodność i racjonalny margines bezpieczeństwa.

2

The evaluation of algorithms for determination of the reliability index

Dudzik A., Radoń U.

Archives of Civil Engineering

|

2015

|

Vol. 61, nr 3

133--147

EN

The study deals with stability and dynamic problems in bar structures using a probabilistic approach. Structural design parameters are defined as deterministic values and also as random variables, which are not correlated. The criterion of structural failure is expressed by the condition of non-exceeding the admissible load multiplier and condition of non-exceeding the admissible vertical displacement. The Hasofer-Lind index was used as a reliability measure. The primary research tool is the FORM method. In order to verify the correctness of the calculations Monte Carlo and Importance Sampling methods were used. The sensitivity of the reliability index to the random variables was defined. The limit state function is not an explicit function of random variables. This dependence was determined using a numerical procedure, e.g. the finite element methods. The paper aims to present the communication between the STAND reliability analysis program and the KRATA and MES3D external FE programs.

PL

W pracy przedstawiono problem stateczności i dynamiki konstrukcji prętowych z wykorzystaniem podejścia probabilistycznego. Posłużono się niejawną funkcją graniczną zmiennych losowych. Zależność taka wymaga zastosowania procedury numerycznej np. metody elementów skończonych. W pracy przedstawiono połączenie programu niezawodnościowego STAND z zewnętrznymi modułami MES: KRATA i MES3D. W pierwszej części pracy analizowano problem stateczności i niezawodności przestrzennej konstrukcji prętowej podatnej na zjawisko przeskoku węzła. Konstrukcję zaprojektowano z profili rurowych RO 180x8. Elementy wykonano ze stali S355NH o granicy plastyczności fy=355 MPa i module sprężystości E=210 GPa. Warunki podparcia zdefiniowano w postaci podpór przegubowo-nieprzesuwnych w węzłach zewnętrznych oraz w formie podparcia słupami. Dokonano weryfikacji założenia, że moment przeskoku nigdy nie będzie poprzedzony wyboczeniem poszczególnych prętów struktury. W związku z powyższym sprawdzono warunek nośności ze względu na wyboczenie dla najbardziej wytężonego pręta w chwili przeskoku węzła. Sprawdzono również czy w chwili wyboczenia konstrukcja pracuje w zakresie sprężystym. W tym celu wyznaczono wartość naprężeń krytycznych (granica proporcjonalności) i odpowiadającą im smukłość graniczną.

3

Numerical aspects of application of FORM in node snapping truss structures

Radoń U.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. 15, no. 1

262--271

EN

In the present paper numerical aspects of application of first order reliability method FORM in node snapping truss structures are considered. The number of the programme FEM runs and the number of iterations indicate that the proposed method provides accurate and computationally efficient estimation of the probability of failure. The study shows comparative analysis of the reliability index computations by the method of FORM, SORM, importance sampling, Monte Carlo and estimate computation error. The interesting problem is evaluation of the reliability index sensitivity with respect to random variables, mean value, and standard deviation.

4

Wykorzystanie metody form w analizie niezawodności konstrukcji kratowej

Radoń U.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 3/II

413-420

PL

W pracy zastosowano metodę FORM w analizie niezawodności konstrukcji kratowej podatnej na utratę stateczności poprzez przeskok węzła. Jako zmienne losowe przyjęto: sztywność osiową, mnożniki schematów obciążenia, współrzędne węzłów. W rozważanych zagadnieniach nie uwzględnia się jawnie czasu oraz wzajemnej korelacji przyjętych zmiennych losowych. Rozpatrywany jest warunek nieprzekroczenia dopuszczalnego mnożnika obciążenia. W pracy za miarę niezawodności przyjęto wskaźnik niezawodności Hasofera-Linda wyznaczany z wykorzystaniem iteracyjnej procedury Rackwitza-Fiesslera. Ważnym elementem pracy jest badanie wrażliwości wskaźnika niezawodności na zmiany charakterystyk probabilistycznych rozważanych zmiennych losowych.

EN

The present study analyses the problems of stability and reliability of truss structure susceptible to stability loss from the condition of node snapping. In reliability analysis of structures, uncertain parameters such as load magnitudes, the axial stiffness of bars and coordinate nodes are represented by random variables. Random variables are not correlated. The criterion of structural failure is expressed by the condition of non-exceeding the admissible load multiplier. In the present paper only the time independent component reliability analysis problems are discussed. The Hasofer-Lind index in conjunction with transformation method in the FORM was used as a reliability measure.

5

Niektóre aspekty komputerowe we współczesnej dynamice konstrukcji

Grzywiński M., Hien T. D.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 8

754-757

PL

W pracy przedyskutowano techniczne aspekty komputerowych modeli obliczeniowych i startowych punktów projektowych w inżynierii budowlanej poprzez analizę statyczną i dynamiczną przykładowej konstrukcji ramowych o 30 kondygnacjach. Zagadnienie drgań własnych i wymuszonych sformułowano i rozwiązano dla dwóch modeli ? płaskiego i przestrzennego. Otrzymane dla tych 2D i 3D modeli wyniki obliczeniowe porównano i analizowano pod kątem dynamiki versus statyki. Przestrzenno i czasowo zależne zachowanie się układów rozpatrzono dla różnych materiałów budowlanych ? tradycyjnych i nowoczesnych. Zaproponowano inne spojrzenie na współczesne projektowanie konstrukcji budowlanych i zasugerowano konieczne uaktualnienie niektórych istniejących w normach kryteriów.

EN

Some specific aspects related to computational models and design points in structural engineering are discussed in the paper via a static and dynamic setting of an exemplary high, 30-story building subjected to wind loads. The natural and forced vibration problems of the frame system are formulated and solved for by using two finite element models - one plane and the other spatial. Numerical results, obtained for both the 2D and 3D models, are compared and discussed in terms of structural statics contra dynamics. The spatial- and time-dependent responses are also concerned with for different material properties - concretes and modern steels of Young modulus twice larger in value than that traditional for instance. Yet another point of view onto the up-to-date civil engineering design is proposed, suggesting some criteria in recent building rules and codes should necessarily be updated

6

Reliability analysis of Misses truss

Radoń U.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2011

|

Vol. 11, no 3

723-738

EN

The present study considers the problems of stability and reliability of truss structure susceptible to stability loss from the condition of node snapping. In the reliability analysis of structure, uncertain parameters, such us load magnitudes, the axial stiffness of bars, coordinate nodes are represented by random variables. Random variables are not correlated. The criterion of structural failure is expressed by the condition of non-exceeding the admissible load multiplier. In the current paper only the time independent component reliability analysis problems are considered. The Hasofer-Lind index in conjunction with transformation method in the FORM was used as a reliability measure.

PL

W niniejszej pracy rozważane są zagadnienia stateczności i niezawodności konstrukcji kratowej podatnej na utratę stateczności z warunku przeskoku węzła. Do określenia ścieżki równowagi konstrukcji wykorzystano metodę skalarnego parametru sztywności oraz metodę stałej długości łuku. W pracy jako zmienne losowe przyjęto obciążenie konstrukcji, sztywność osiową prętów, współrzędne węzłów. Rozkłady prawdopodobieństwa zmiennych losowych przyjmowane są spośród kilku, najczęściej stosowanych w praktyce. Rozpatrywany jest warunek nieprzekroczenia dopuszczalnego mnożnika obciążenia. W analizie niezawodności wykorzystano, jako miarę niezawodności wskaźnik Hasofera-Linda. Dokładność wyników otrzymywanych przy użyciu wskaźnika Hasofera-Linda jest wystarczająca dla potrzeb praktycznych i dlatego też zyskał on dużą popularność jako miara niezawodności, szczególnie w połączeniu z metodami transformacji wykorzystującymi pełną informację o rozkładach zmiennych losowych. Obliczenia probabilistyczne przeprowadzono stosując metodę FORM. Do obliczeń wykorzystano program do analizy niezawodności STAND zbudowany w IPPT PAN. Na podstawie przedstawionych wykresów i tabel możemy zauważyć, jak istotnym zagadnieniem w analizie niezawodności jest przyjęcie prawidłowego opisu stochastycznego. Niekompletne dane statystyczne oraz niewłaściwie przyjęte założenia dotyczące rozkładów prawdopodobieństwa oraz parametrów mogą prowadzić do poważnych różnic w ocenie bezpieczeństwa konstrukcji.

7

Analysis of reliability and stability of bar structures

Radoń U.

Archives of Civil Engineering

|

2010

|

Vol. 56, nr 2

155-172

EN

The Hasofer-Lind index is applied for determining the probability of stability loss of truss structure under random load. In 1974 Hasofer-Lind proposed a modified reliability index that did not exhibit the invariance problem. The "correction" is the evaluation the limit state function at a point known as the "design point", instead of the mean values. The design point is generally not known a priori, an iteration technique must be used to find out the reliability index. The paper shows how the reliability index changes under the influence of different variables mean value, standard deviation, and probability density function.

PL

W niniejszej pracy rozważane są zagadnienia stateczności i niezawodności konstrukcji kratowej podatnej na utratę stateczności z warunku przeskoku węzła. Podstawowym problemem w numerycznej analizie zagadnień nieliniowych jest występowanie na ścieżce równowagi punktów osobliwych. W punktach tych zawodzą standardowo stosowane algorytmy rozwiązywania układów równań liniowych. W pracy do określenia ścieżki równowagi konstrukcji wykorzystano metodę skalarnego parametru sztywności oraz metodę stałej długości łuku. Postawmy sobie teraz pytanie co daje nam włączenie do analizy stateczności metod analizy niezawodności. Odpowiedź jest następująca. Korzystając z metod analizy niezawodności możemy poruszając się po ścieżce równowagi konstrukcji określić z jakim poziomem prawdopodobieństwa awarii zbliżamy się do punktu krytycznego. W pracy jako zmienne losowe przyjęto obciążenie węzłów konstrukcji. Rozkłady prawdopodobieństwa zmiennych losowych przyjmowane są spośród kilku, najczęściej stosowanych w praktyce. Rozpatrywany jest warunek nieprzekroczenia dopuszczalnych przemieszczeń węzłów konstrukcji. W analizie niezawodności wykorzystano jako miarę niezawodności wskaźnik Hasofera-Linda. Dokładność wyników otrzymywanych przy użyciu wskaźnika Hasofera-Linda jest wystarczająca dla potrzeb praktycznych i dlatego też zyskał on dużą popularność jako miara niezawodności, szczególnie w połączeniu z metodami transformacji wykorzystującymi pełną informację o rozkładach zmiennych losowych. Obliczenia probabilistyczne przeprowadzono stosując metodę FORM. Do obliczeń wykorzystano program do analizy niezawodności STAND zbudowany w IPPT PAN. Z przedstawionych wykresów widać, że wrażliwość otrzymanych wyników na przyjęty typ rozkładu prawdopodobieństwa zmienia się znacznie w zależności od odchylenia standardowego. Możemy zauważyć, jak istotnym zagadnieniem w analizie niezawodności jest przyjęcie prawidłowego opisu stochastycznego. Niekompletne dane statystyczne oraz niewłaściwie przyjęte założenia dotyczące rozkładów prawdopodobieństwa mogą prowadzić do poważnych różnic w ocenie bezpieczeństwa konstrukcji.