доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Архитектура»,
367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70
70 I. Shamil Ave., Makhachkala 367026
ассистент, кафедра «Архитектура»,
367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70
70 I. Shamil Ave., Makhachkala 367026
Цель. Целью исследования является разработка модели оценки надежности рамных систем с учетом перераспределения усилий между вертикальными конструкциями при образовании в них пластических шарниров от горизонтального сейсмического воздействия.
Метод. Метод исследования основан на анализе схем механизмов перехода рамных систем в предельные состояния, а также теории вероятностей, случайных процессов и надежности систем.
Результат. На основе анализа путей перехода статически неопределимых рамных систем в отказовые состояния из-за образования пластических шарниров в узлах соединения стоек с ригелями разработана структурная схема соединения элементов системы, представленная в виде схемы раздельного резервирования. Представлены выражения для оценки вероятностей выключения условных элементов в расчетной модели и переходов системы, как в резервные, так и в отказовые состояния. Предложены выражения по оценке живучести рамных систем при снижении статической неопределимости в связи с образованием в конструкциях пластических шарниров. Приведен пример расчета.
Вывод. Предлагаемая модель оценки надежности позволяет, в отличие от параметрической модели, оценить надежность сооружений с учетом перераспределения усилий в конструкциях при накоплении повреждений в стойках в виде пластических шарниров, и выявить резервы надежности, заложенные в статически неопределимых системах при сильных сейсмических воздействиях.
Objectives The aim of the study is to develop a model for assessing the reliability of frame systems, taking into account the redistribution of forces between vertical structures when plastic hinges are formed in them from horizontal seismic effects.
Method The research method is based on the analysis of the schemes of mechanisms for the transition of frame systems to limit states, as well as probability theory, random processes and system reliability.
Results Based on the analysis of the paths of transition of statically indefinable frame systems to failure states due to the formation of plastic hinges at the junction points of the posts with crossbars, a block diagram of the system elements connection has been developed, presented as a separate redundancy scheme. The expressions for estimating the probabilities of switching off the conditional elements in the computational model and transitions of the system, both to the backup and to the failure states are presented. Expressions are proposed for assessing the survivability of frame systems with a decrease in static indeterminacy due to the formation of plastic hinges in structures. The calculation example is given.
Conclusion The proposed model for assessing reliability allows, in contrast to the parametric model, to evaluate the reliability of structures with regard to the redistribution of effort in structures with damage accumulated in racks in the form of plastic hinges, and to identify reliability reserves embedded in statically indeterminable systems under strong seismic effects.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.