Dầm thép đặt trên nền đàn hồi là kỹ thuật được ứng dụng để giảm thiểu sự tác động của độ co giãn nhiệt và chấn động lên các công trình cầu đường, dân dụng và các công trình cần độ chính xác cao nhờ tính linh hoạt và khả năng chịu tải trọng lớn. Bài báo này đề xuất phương pháp đánh giá xác suất tin cậy của dầm thép đặt trên nền đàn hồi chịu tải trọng di động với các tham số đầu vào là ngẫu nhiên rời rạc bằng kỹ thuật lấy mẫu hypercube Latin và mô phỏng Monte Carlo.
Mô hình dầm trên nền đàn hồi chịu tải di động
Dầm đặt trên các nền đàn hồi khác nhau đã được ứng dụng rộng rãi vì chúng có thể được mô hình hóa nhiều kết cấu như đường ray xe lửa, đường sân bay, các đường ống kỹ thuật trong lòng đất [1, 2]. Hơn nữa, dầm trên nền đàn hồi chịu tải trọng di động là dạng kết cấu được ứng dụng nhiều trong thực tế nên đã thu hút được nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới quan tâm [3-5].
Nghiên cứu dao động của dầm trên nền đàn hồi chịu tải trọng di động bằng phương pháp phần tử hữu hạn đã được Thambiratnam và cộng sự thực hiện [6]. Hügül [7] đã phân tích phản ứng động của dầm và khung chịu tải trọng chuyển động bằng phương pháp phần tử hữu hạn và phương pháp tích phân Newmark. Wang và cộng sự [8] đã nghiên cứu phản ứng giới hạn của dầm với nền đàn hồi, trong đó các tác giả đã đánh giá ảnh hưởng của các thông số khác nhau đến ứng xử động của dầm dưới tác dụng của tải trọng điểm và tải trọng áp lực.
Phân tích độ tin cậy kết cấu là quá trình đánh giá khả năng và xác suất tin cậy của một công trình xây dựng, hệ thống kỹ thuật, hoặc bất kỳ kết cấu nào để đáp ứng yêu cầu và mục tiêu cụ thể. Điều này liên quan đến việc đo lường và đánh giá các yếu tố không chắc chắn có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và an toàn của kết cấu trong điều kiện thực tế [9].
Cho đến nay, các phương pháp phân tích độ tin cậy phổ biến bao gồm phương pháp phân tích độ tin cậy bậc nhất (First-order probability method-FORM), phương pháp phân tích độ tin cậy bậc hai (Second-order probability method-SORM), phương pháp độ phức tạp (Subset simulation method), phương pháp phân tích độ tin cậy theo thời gian khi biến ngẫu nhiên liên tục (Time-dependent reliability analysis), và phương pháp mô phỏng Monte Carlo (MCS).
Các nghiên cứu về phân tích độ tin cậy kết cấu sử dụng các phương pháp trên đã được thực hiện khá đầy đủ [10-13]. Bài báo này đã đề xuất kỹ thuật đánh giá xác suất tin cậy của dầm thép đặt trên nền đàn hồi chịu tải trọng di động với các tham số đầu vào là ngẫu nhiên rời rạc bằng kỹ thuật lấy mẫu Hypercube Latin (LHS) và phương pháp mô phỏng Monte Carlo (MCS).
Để đạt được kết quả của bài báo, một mô hình tất định tính toán hệ số động của dầm thép đặt trên nền đàn hồi chịu tải trọng di động đã được xây dựng bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Từ mô hình tất định, mô hình ngẫu nhiên được sử dụng để giải thích cho tính ngẫu nhiên của các biến đầu vào. Sau đó, mô hình ngẫu nhiên được sử dụng để đánh giá xác suất độ tin cậy hệ số động của dầm thép đặt trên nền đàn hồi chịu tải trọng di động bằng kỹ thuật kết hợp LHS-MCS. Kết quả thu được từ phương pháp LHS-MCS được so sánh với phương pháp MCS truyền thống.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
Buildata
