Đánh giá độ tin cậy trong ứng xử của dầm bê tông cốt thép chịu uốn

Đánh giá độ tin cậy (ĐTC) trong ứng xử của dầm bê tông cốt thép (BTCT) chịu uốn, cung cấp góc nhìn cụ thể, về mức độ ảnh hưởng của độ biến động của một số biến thiết kế đến cường độ chịu uốn của tiết diện dầm BTCT. Bài viết trình bày đánh giá độ tin cậy trong ứng xử của dầm bê tông cốt thép chịu uốn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá độ tin cậy trong ứng xử của dầm bê tông cốt thép chịu uốn w w w.t apchi x a y dun g .v n nNgày nhận bài: 02/02/2023 nNgày sửa bài: 15/3/2024 nNgày chấp nhận đăng: 05/4/2024Đánh giá độ tin cậy trong ứng xử của dầmbê tông cốt thép chịu uốnThe article evaluates the reliability of bent-reinforced concrete beams> THS NGÔ QUỐC THANH1, THS PHẠM DUY QUÂN1, PGS.TS ĐÀO ĐÌNH NHÂN21 Trường Đại học Xây dựng Miền Tây; Email: ngoquocthanh@mtu.edu.vn2 Trường Đại học Kiến trúc TP.HCM; Email: nhan.daodinh@uah.edu.vnTÓM TẮT ABSTRACTĐánh giá độ tin cậy (ĐTC) trong ứng xử của dầm bê tông The research evaluates the reliability of bent-reinforced concrete beams, incốt thép (BTCT) chịu uốn, cung cấp góc nhìn cụ thể, về mức order to provide a specific view on the influence of the variation of someđộ ảnh hưởng của độ biến động của một số biến thiết kế design variables on the flexural strength of the reinforced concrete beamđến cường độ chịu uốn của tiết diện dầm BTCT. Trên cơ sở section. From this, the research continues to carry out a survey of theđó khảo sát ĐTC của cấu kiện dầm cũng như phân bố xác reliability of the reinforced concrete beam structures as well as itssuất chuyển vị của nó. Phương pháp phân tích bậc nhất displacement probability distribution. In this paper, there are two methods(gọi tắt là FORM) [1] và phương pháp Monte Carlo sẽ được used to evaluate the reliability: The First Order Reliability Method (FORM) andsử dụng để đánh giá ĐTC. Cả phân tích tuyến tính và phân Monte Carlo Method. Besides, researchers also use the linear analysis andtích phi tuyến đều được sử dụng để đánh giá. Kết quả phân nonlinear analysis for the evaluation. The results of sensitivity analysistích độ nhạy xác định các biến ảnh hưởng lớn đến dầm là: identify variables that greatly affect the beam including concrete strengthcường độ bê tông (Rb), tải trọng (P), cường độ thép (Rs), (Rb), loading capacity (P), steel strength (Rs), and steel area (As). Evaluatingdiện tích thép (As). Đánh giá ĐTC bằng phương pháp Monte the reliability by Monte Carlo method combined with nonlinear analysis hasCarlo kết hợp phân tích phi tuyến cho ra ĐTC nhỏ nhất so given the smallest reliability compared with the other methods. The resultsvới các phương pháp còn lại. Kết quả phân tích và xây dựng of analyzing and constructing the maximum displacement probabilityphân phối xác suất chuyển vị lớn nhất của dầm khảo sát distribution of the beam being investigated have showed that the coefficientthì hệ số biến động về chuyển vị khá bé, bằng 7,1%. of variation in displacement is quite low, only 7.1%.Từ khóa: Độ tin cậy; phân tích bậc nhất; phương pháp Monte Key word: Reliability; the first order reliability method; monte Carlo method;Carlo; phân tích phi tuyến; phân tích tuyến tính, chuyển vị. linear analysis; Nonlinear analysis; displacement. 1. MỞ ĐẦU Trong thực tế, kết cấu xây dựng chịu tác động của nhiều yếu tố mangtính ngẫu nhiên như hoạt tải, gió, động đất... Ngoài ra các đặc trưng củakết cấu như kích thước, đặc trưng vật liệu, cường độ... cũng mang tínhngẫu nhiên. Kể đến tính ngẫu nhiên của các tác động và thuộc tính củakết cấu, các phương pháp thiết kế thường sử dụng các hệ số thành phầnnhư hệ số tải trọng, hệ số điều kiện làm việc… Mặc dù vậy các công trìnhvẫn có thể xảy ra sự cố do tính ngẫu nhiên, hay sự biến động của các biếntrong thực tế so với các giá trị sử dụng trong thiết kế. Hình 1. Tải trọng tác dụng lên sàn thay đổi theo số lượng người Trong tính toán, thiết kế có số liệu, giá trị cụ thể nhưng trong thựctế có nhiều yếu tố ngẫu nhiên không thể lường trước được, biến động 2. THIẾT LẬP PHƯƠNG TRÌNH ĐÁNH GIÁ ĐTCgây ra bất lợi, dẫn đến sự cố công trình. Vì vậy, đánh giá ĐTC, tức là dự Phương pháp xác định độ nhạy của từng biến ảnh hưởng trựcđoán xác suất an toàn của công trình, là công việc cần thiết. tiếp đến ứng xử của dầm BTCT gồm các biến như sau: (Rb, P, Rs, As ...). Ví dụ: Tải trọng (hoạt tải) có giá trị thay đổi theo thời gian và Sử dụng công thức xác định moment lớn nhất (do ngoại lực táckhông gian, là một đại lượng thay đổi một cách ngẫu nhiên. Tải động lên cấu kiện) và moment giới hạn (do nội lực tác động) của cấutrọng tác động lên khu vực sàn (Hình 1) [2] thay đổi ngẫu nhiên, phụ kiện đang xét (dầm BTCT) lần lượt cho các biến dao động ngẫuthuộc vào số lượng người tại thời điểm nhất định. nhiên trong miền dao động xung quanh kỳ vọng ±3σ [2]. Với hệ số ISSN 2734-9888 06.2024 227 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC biến động của từng biến (tra theo TCVN 5574-2018 [3] và một số tài 21693.6 liệu liên quan [4], [5], [6]. Xem giá trị của các biến mà đề bài cho ban αm = =0.236 (9) 1.42 × 30 × 46.52 đầu là giá trị trung bình của từng biến. Từ đó xác định được các biến α m= 0.236 ≤ α R= 0.405 . Thỏa điều kiện xảy ra phá hoại dẻo: có ảnh hưởng lớn nhất đến khả năng chịu lực của cấu kiện đang xét. Đánh giá ĐTC theo ...