مطالعه اثر انحناي اوليه تصادفي اعضا بر قابليت اعتماد قاب‌هاي فولادي

Effect of Random Initial Crookedness of Members on Reliability of Steel Frames

در اين مقاله دو نوع اثر ناكاملي‌ هندسي اوليه در قاب‌هاي فولادي بر ظرفيت باربري و قابليت اعتماد اين سيستم‌ها مطالعه شده است. ناكاملي هندسي موجود در مختصات گره‌هاي اتصالي اعضاي سازه به يك‌ديگر و ناكاملي هندسي ناشي از وجود انحنا در راستاي اوليه و تيوري اعضاي مختلف سازه كه در مطالعات گذشته كم‌تر به‌صورت متغيرهايي تصادفي در تحليل‌ها وارد شده است. به اين منظور با انجام تحليل استاتيكي و غيرخطي پوش‌اُور و با استفاده از روش‌هاي مرتبه‌ي اول قابليت اعتماد و شبيه‌سازي مونت‌كارلو، قابليت اعتماد سيستم‌هاي مورد نظر محاسبه مي‌شود. علاوه بر اين، با به‌كارگيري تحليل حساسيت به روش مشتق‌گيري مستقيم كه در ساختار شي گراي نرم‌افزار OpenSees پياده‌سازي شده، اهميت هر يك از متغيرهاي تصادفي مذكور از نظر ميزان تاثيري كه در رفتار سيستم دارند ارزيابي مي‌شود. نتايج به‌دست آمده نشان مي‌دهند كه برخي از ناكاملي‌هاي هندسي مذكور از اهميت ويژه‌اي در قابليت اعتماد اين سيستم‌ها برخوردارند كه نشان‌دهنده اهميت تغييرات هرچند كوچك اين پارامترها در احتمال خرابي قاب‌هاي فولادي است.

The effect of two types of common initial geometric imperfections on the reliability of steel frames was investigated. These imperfections are the coordinates of connection nodes and crookedness of members. Most of the finite element reliability analyses in the past haveneglect this source of uncertainty. For this purpose, static non-linear pushover structural analysis was used in the present work from which reliabilities were estimated based on the FORM and Monte Carlo sampling methods. Furthermore, to investigate the importance of uncertain parameters, reliability sensitivity analysis was performed by the use of direct differentiation method, which was implemented in the object oriented framework of OpenSees software. It was demonstrated that some of these geometric imperfections have significant influence on the reliability assessment of steel frames.