توسعه روش‌هاي تقريبي در تحليل قابليت اطمينان مؤلفه‌اي سازه‌ها

دكتري

وجود عدم‌قطعيت در دنياي واقعي سبب جلب توجه بيش از پيش محققين به اين مقوله گرديده است. مصاديق مختلف عدم‌قطعيت در مهندسي سازه را مي‌توان در بارهاي خارجي وارد بر سازه، مشخصات مصالح به كار رفته در ساخت سازه، و نيز جزئيات هندسه سازه مشاهده نمود. بنابراين به منظور نيل به يك تحليل واقع‌بينانه از عملكرد سازه، عدم‌قطعيت مي‌بايست به گونه‌اي در فرآيندهاي تحليلي لحاظ گردد. نظريه قابليت اطمينان سازه‌ها ابزاري براي وارد كردن اثرات عدم‌قطعيت در فرآيند تحليل سازه‌ها فراهم مي‌آورد. وظيفه اصلي روش‌هاي قابليت اطمينان محاسبه احتمال خرابي يا شاخص اطمينان است تا به وسيله آنها بتوان سطح اطمينان و اعتماد به يك سازه را ارزيابي نمود. هدف از ارائه اين رساله توسعه روش‌هاي قابليت اطمينان به منظور رسيدن به روش‌هايي كارآمد در محاسبه احتمال خرابي و شاخص اطمينان مي‌باشد. در روش‌هاي ارائه شده تأكيد اصلي بر افزايش توان مواجهه با مسائل غيرخطي و افزايش كارايي مي‌باشد. از آنجايي كه در حوزه قابليت اطمينان، روش‌هاي موسوم به روش‌هاي تقريبي داراي عملكردي بينابيني، چه از نظر دقت و چه از نظر حجم محاسبات، مي‌باشند كاربردي‌ترين روش‌ها در اين حوزه به شمار مي‌روند. لذا روش‌هاي پيشنهادي، با تكيه بر روش‌هاي تقريبي به عنوان مبناي تحقيق حاضر، سعي بر توسعه و پيشبرد آنها به سمت روش‌هايي با توان بالا و كارايي مطلوب در مسائل مختلف اعم از خطي و غيرخطي دارد. در اين راستا دو روش قابليت اطمينان پيشنهاد گرديده است. روش پيشنهادي اول كه به طور مطلق در شاخه روش‌هاي تقريبي قرار مي‌گيرد، تعميمي از يكي از مهمترين روش‌هاي پايه‌اي اين شاخه را ارائه مي‌دهد. به وسيله تعميم ارائه شده، قابليت‌هاي روش اوليه به گونه‌اي ارتقاء داده شده است كه امكان كنترل سرعت همگرايي به وجود آمده است. به علاوه در مسائلي كه روش اوليه مذكور اساساً قادر به همگرايي نبوده، روش پيشنهادي امكان رسيدن از واگرايي به همگرايي را نيز فراهم آورده است. روش پيشنهادي دوم از تركيب مفاهيم به كار رفته در چندين شاخه قابليت اطمينان بهره مي‌گيرد. اين روش تركيبي را مي‌توان در مواقعي به كار برد كه روش اول به دليل در دسترس نبودن اطلاعات كافي از تابع حالت حدي با محدوديت مواجه است. در واقع براي چنين موقعيت‌هايي كه در آنها محدوديت مذكور معمولاً محققين را به سمت روش‌هاي زمانبر شبيه‌سازي سوق مي‌دهد، رساله حاضر روش تركيبي را كه بسيار كاربردي‌تر از روش‌هاي شبيه‌سازي است پيشنهاد مي‌نمايد. نتايج تحليل مثال‌هاي رايج در متون قابليت اطمينان حاكي از عملكرد مطلوب هر يك از روش‌هاي پيشنهادي، در مقايسه با روش‌هاي مربوط به هر كدام، مي‌باشد.

190270

دانشگاه علم و صنعت ايران

سازه

دكتر محسنعلي شايانفر - دكتر محمد علي برخورداري