مطالعه تطبیقی روش اولین مرتبه قابلیت اطمینان بر مبنای تندترین شیب جهت تحلیل قابلیت اطمینان سازه‌ها

Abstract

برآورد احتمال خرابی سازه­ها به ازای عدم قطعیت بارهای وارده از جمله بار انفجار، بارهای ثقلی و جانبی و نیز تغییر در خصوصیات مصالح اجزای سازه­ای در برآورد سطح ایمنی حائز اهمیت است. از این رو، تحلیل قابلیت اعتماد سازه می‌تواند برآورد مناسبی از سطح ایمنی سازه به واسطه تغییر بارهای وارده و نیز کاهش مقاومت ارائه دهد. در این مقاله سه الگوریتم روش اولین مرتبه قابلیت اطمینان (FORM) بر مبنای تندترین شیب، برای ارزیابی احتمال خرابی اجزای فولادی که بر مبنای آیین­نامه فولاد ایران طراحی شده­اند، بکار گرفته شده است.. روش FORM بر اساس طول گام دینامیکی با نام روش اصلاحی هاسوفر- لیند و راکویتز- فیزلر (MHF-RF) ارائه شده است طول گام دینامیکی بر اساس یک تابع شایسته در هر تکرار عددی بین 0 و 5/1 تنظیم می‌گردد. خصوصیات همگرایی از جمله کارایی و تعداد تکرار روابط اولین مرتبه قابلیت اطمینان FORM مانند روش‌های هاسوفر- لیند، راکویتز- فیزلر HL-RF، گرادیان و روش ارائه‌شده MHL-RF باهم با چهار مثال شامل یک عضو فولادی کششی، یک تیر چند دهانه تحت خمش، یک اتصال فولادی تحت بار کششی و یک ستون تحت بار محوری مقایسه می­شوند. نتایج نشان می‌دهند که همه روش‌های قابلیت اطمینان بر مبنای تندترین شیب، همگرایی خوبی دارند، اما روش MHL-RF نسبت به روش­های HL-RF و گرادیان از کارآمدی بالاتری برخوردار است. اجزاء فولادی طراحی‌شده بر اساس آیین­نامه ساختمان ایران یک سطح اطمینان خوبی تحت بار محوری با یک شاخص اطمینان در حدود 5/2 تا 3 را می­توانند از خود نشان دهند.