Краснощеков Юрий Васильевич - доктор технических наук, профессор кафедры строительных конструкций.644080, Омск, пр. Мира, 5.
Yuriy V. Krasnoshchekov - Dr. of Sci, Professor of the Building Structures Department, Siberian State Automobile and Highway University (SibADI).644080, Omsk, Mira Ave, 5.
Введение. Расчет конструкций полувероятностным методом предельных состояний не даёт ответа на вопрос, насколько конструкция надёжна. Вероятностные методы пока еще несовершенны и попытки применить их для оценки надежности конструкций, рассчитанных по предельным состояниям, иногда приводят к противоречивым результатам. Возможной причиной этого является недостаточная изученность влияния асимметрии функций распределения переменных на теоретическую надежность конструкций. Цель исследования - разработка практического метода расчета надежности конструкций с учетом асимметрии функций распределения и апробирование метода при оценке надежности изгибаемых железобетонных элементов.Материалы и методы. Надежность конструкций оценивается по изменчивости функции резерва прочности на основе методов моментов и проектных точек. Предлагается способ приближенной оценки надежности достаточно сложных композиций случайных величин с использованием статистических параметров (математического ожидания, стандартного отклонения и коэффициента асимметрии) двухэлементных функций, аппроксимированных логнормальным трехпараметрическим распределением.
Выводы. Учет коэффициента асимметрии системы переменных при вероятностном расчете позволяет обосновать надежность изгибаемого железобетонного элемента, запроектированного по предельным состояниям. На примере расчета предлагаемым способом показано, что обеспеченность расчетных значений несущей способности железобетонного элемента по нормальному сечению, независимо от того, определены эти значения по усилиям в сжатом бетоне или растянутой арматуре, практически одинакова. При положительной асимметрии результаты расчета с применением нормального распределения могут быть значительно заниженными. Сделан вывод о том, что величина коэффициента асимметрии системы переменных может быть обоснованием применения нормального или логнормального распределения для оценки надежности конструкций. Пренебрежение асимметрией переменных при вероятностном расчете может существенно исказить оценку надежности конструкций.
Introduction. The calculation of structures by the semi-probability method of limit states does not answer the question how reliable the construction is. Probabilistic methods are still imperfect, and attempts to use them to evaluate structures reliability calculated with limit states sometimes lead to contradictory results. A possible reason for this is the lack of research on the influence of the asymmetry of variable distribution functions on the theoretical reliability of structures. The purpose of the research is to develop a practical method for calculating the reliability of structures with considering the asymmetry of the functions distribution and to test the method for evaluating the reliability of bent reinforced concrete elements.Materials and methods. The reliability of structures is estimated by the variability of the strength reserve function based on the methods of moments and design points. A method is proposed for approximating the reliability of fairly complex compositions of random variables using statistical parameters (expectation, standard deviation, and skewness coefficient) of two-element functions approximated by a lognormal three-parameter distribution.Conclusions. Considering the coefficient of the values system asymmetry in the probability calculation allows to justify the reliability of the bent reinforced concrete element designed according to the limit states. On the example of the calculation with the proposed method shown that the availability of the calculation values of the bearing strength of the reinforce concrete element in normal cross section is equal despite the values of the forces in the pressed reinforce concrete or positive reinforcement are indicated. If there is a positive asymmetry, the calculation results using the normal distribution may be significantly underestimated. It is concluded that the value of the asymmetry coefficient of the system of variables can be a justification for the use of normal or lognormal distribution for evaluating the reliability of structures. Ignoring the asymmetry of variables in probabilistic calculations can significantly distort the assessment of the reliability of structures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.