روش پیشنهادی نوین و کم‌هزینه در محاسبه احتمال خرابی مسائل مبتنی بر روش مونت کارلو

Abstract

در سال‌های اخیر ارزیابی قابلیت اطمینان سازه‌ها از جمله مباحث رو به گسترش و نیز مورد توجه پژوهشگران سازه بوده است. در این شاخه از مهندسی عمران، برآورد احتمال خرابی سازه با درنظرگرفتن عدم قطعیت‌های احتمالی درپارامترهای مقاومت و بار در فرآیند مدل‌سازی و طراحی سازه‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. به شکل معمول، ارزیابی دقیق احتمال خرابی توسط روش شبیه‌سازی مونت کارلو انجام می‌پذیرد که مستلزم انجام مدل‌سازی و هزینه زیاد جهت شبیه‌سازی و متعاقباً برآورد احتمال خرابی سازه مورد بررسی است. در مقاله حاضر بر مبنای روش شبیه‌سازی مونت کارلو، روشی موثر ارائه شده است که دفعات انجام مدل‌سازی سازه جهت برآرود احتمال خرابی را به شکل مطلوبی کاهش داده است. در این روش از مفهوم حداقل فاصله ناحیه خرابی از مبدا، در روش FORM به عنوان معیاری برای تشخیص سلامت نمونه‌ها استفاده شده است. سپس با ارائه زیربازه‌هایی در لایه‌های مختلف جهت گروه‌بندی نمونه‌های تولید شده در روش مونت کارلو، امکان کاهش دفعات مدل‌سازی با کنترل خطای احتمالی و دقتی مناسب فراهم آورده شده است. به منظور بررسی کارایی و توانمندی روش پیشنهادی، مثال‌های عددی و مهندسی با توابع حالت حدی پیچیده توسط روش پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصله با روش‌های متداول قابلیت-اطمینان مقایسه گردیده‌اند. نتایج بیانگر دقت بالای روش پیشنهادی علی‌رغم کاهش زیاد دفعات مدل‌سازی سازه نسبت به شبیه‌سازی مونت کارلو می‌باشد.