بررسي تاثير نوع توزيع احتمال پارامترها در قابليت اعتماد سازه هاي خرپايي

Investigation the effect of probability distribution type of parameters on the reliability of truss structures

تئوري قابليت اعتماد روشي نوين براي بررسي ميزان ايمني يك سازه در برابر نيروهاي وارد بر آن مي باشد. در اين روش سعي مي شود تا حد امكان پارامترهاي موجود در روند تحليل و طراحي سازه به واقعيت نزديك تر شوند. براي اين منظور، فضاي تحليل و طراحي از حالت معين خارج شده و به فضاي احتمالاتي وارد مي شود. در مطالعه حاضر از روش‌هاي برمبناي شاخص قابليت اطمينان و شبيه‌سازي در محاسبه احتمال خرابي و برآورد نقطه طراحي سازه هاي خرپايي استفاده شده است. بدين منظور چندين سازه خرپايي ساده و پيچيده در نظر گرفته شده و عملكرد آنها شبيه سازي شده است. براي بررسي تاثير توزيع احتمال در ايمني سازه هاي خرپايي به روش احتمالي از توزيع هاي احتمال مختلف براي پارامترهاي تصادفي از جمله بار و مقاومت استفاده شده و شبيه سازي و محاسبات آماري با نرم افزار MATLAB انجام گرفت. براي سنجش كارايي مدل ها از معيار اطلاعاتي آكائيك استفاده شده است. نتايج بدست آمده نشان مي دهد كه روش هاي تحليلي براي بسياري از مسائل كاربردي سازه كارايي لازم را نداشته و روش هاي بر مبناي شبيه سازي بسيار موثرتر مي باشند. به ويژه، برخي از روش هاي شبيه ساز باعث صرفه جويي بسيار در زمان تحليل مي شوند كه باعث كاهش چشمگير هزينه ها مي گردد. از طرفي ديگر، نتايج بيانگر نقش قابل توجه توزيع هاي احتمالي پارامترهاي نامعين در تحليل قابليت اعتماد سازه ها مي باشد.

Reliability theory is a new method to evaluate the safety of a structure against the forces acting on it. In this method, the parameters of the analysis and design process of the structure are tried to be as close to reality as possible. For this purpose, the analysis and design space is taken out of a certain state and enters the probabilistic space. In the present study, methods based on reliability index and simulation have been used in calculating the probability of failure and estimating the design point of truss structures. For this purpose, several simple and complex truss structures have been considered and their performance has been simulated. To investigate the effect of probability distribution on the safety of truss structures by probabilistic method, different probability distributions for random parameters such as load and strength were used and simulations and statistical calculations were performed with MATLAB software. Akaike information criterion has been used to measure the performance of the models. The results show that analytical methods are not efficient for many structural problems and simulation-based methods are much more effective. In particular, some simulation methods save a lot of analysis time, which significantly reduces costs. On the other hand, the results indicate the significant role of probability distributions of uncertain parameters in the reliability analysis of structures.