Ứng dụng thuật toán LPSS-EIS trong tính toán xác suất hư hỏng của kết cấu giàn thép sử dụng phân tích trực tiếp

Tóm tắt

Kết cấu giàn thép sử dụng rất phổ biến hiện nay nhờ khả năng sử dụng vật liệu hiệu quả, vượt nhịp tốt, kiểu dáng đẹp và đa dạng. Đi cùng với sự ứng dụng mạnh mẽ của kết cấu giàn thép, kỹ thuật phân tích trực tiếp được quan tâm nghiên cứu và ứng dụng ngày càng nhiều vào thiết kế dạng công trình nhằm đánh giá chính xác hơn ứng xử phi tuyến tính phi đàn hồi thực tế của công trình. Do đặc điểm của thông số thiết kế và vật liệu là ngẫu nhiên, xác suất hư hỏng công trình luôn được xét đến trong thiết kế nhằm đảm bảo độ tin cậy của công trình trong quá trình sử dụng. Với nghiên cứu này, thuật toán tính toán xác suất kết hợp giữa 2 kỹ thuật lấy mẫu phân tầng một phần “Latin hóa” (“Latinized” Partially Stratified Sampling) (LPSS) và lấy mẫu quan trọng nâng cao (effective importance sampling) (EIS) LPSS-EIS được ứng dụng để xác định xác suất phá hoại của hệ giàn thép sử dụng phân tích phi tuyến. Hiệu quả của phương pháp được so sánh với các kỹ thuật thông dụng Monte Carlo Simulation (MCS), LPSS. Kết quả phân tích giàn thép không gian 72 thanh cho thấy LPSS-EIS rất hiệu quả khi tính toán chính xác xác
suất phá hủy của công trình với hệ số COV nhỏ hơn rất nhiều so với các thuật toán MCS và LPSS.

Từ khóa: Giàn thép; phân tích trực tiếp; xác suất; Monte Carlo; Latin Hypercube.