Tài liệu Một phương pháp đánh giá mức độ an toàn của kết cấu khung chịu tải trọng động theo lý thuyết tập mờ

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr­êng ®¹i häc x©y dùng ---------------------------------------- Lª c«ng duy MéT ph­¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu khung chÞu t¶I träng ®éng theo lý thuyÕt tËp mê Chuyªn ngµnh : Kü thuËt x©y dùng c«ng tr×nh d©n dông vµ c«ng nghiÖp M· sè 62.58.02.08 luËn ¸n tiÕn sü kü thuËt Hµ Néi – 2014 Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr­êng ®¹i häc x©y dùng ---------------------------------------- Lª c«ng duy MéT ph­¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu khung chÞu t¶I träng ®éng theo lý thuyÕt tËp mê Chuyªn ngµnh : Kü thuËt x©y dùng c«ng tr×nh d©n dông vµ c«ng nghiÖp M· sè 62.58.02.08 luËn ¸n tiÕn sü kü thuËt Ng­êi h­íng dÉn khoa häc Gs.Ts. lª xu©n huúnh Hµ Néi – 2014 i Lêi cam ®oan T«i xin cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña riªng t«i. C¸c sè liÖu, kÕt qu¶ nªu trong luËn ¸n lµ trung thùc vµ ch­a tõng ai c«ng bè trong bÊt kú c«ng tr×nh nµo kh¸c. T¸c gi¶ luËn ¸n Lª C«ng Duy ii Lêi c¶m ¬n T«i xin bµy tá lßng biÕt ¬n ch©n thµnh ®èi víi GS.TS.Lª Xu©n Huúnh, ng­êi thÇy ®· tËn t×nh h­íng dÉn vµ d¹y b¶o nhiÒu, còng nh­ th­êng xuyªn ®éng viªn, t¹o mäi ®iÒu kiÖn thuËn lîi, gióp ®ì t«i hoµn thµnh luËn ¸n vµ n©ng cao kiÕn thøc khoa häc cña m×nh. T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n PGS.TS.TrÇn V¨n Liªn, GS.TS.NguyÔn V¨n Phã ®· cã nh÷ng ý kiÕn ®ãng gãp quý b¸u gióp t«i hoµn thµnh luËn ¸n cña m×nh. T«i xin tr©n träng c¶m ¬n TS.NguyÔn Xu©n Thµnh, TS.NguyÔn TiÕn Dòng cïng c¸c thÇy, c« gi¸o trong Bé m«n C¬ Häc KÕt cÊu vµ c¸c c¸n bé cña Khoa §µo t¹o sau §¹i häc Tr­êng §¹i Häc X©y Dùng Hµ Néi ®· lu«n t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi ®Ó t«i hoµn thµnh luËn ¸n cña m×nh. T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy, c« gi¸o, c¸c c¸n bé cña Khoa X©y dùng Tr­êng §¹i Häc Duy T©n §µ N½ng, vµ c¸c b¹n ®ång nghiÖp ®· t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi, gióp ®ì, ®éng viªn cho t«i trong qu¸ tr×nh häc tËp còng nh­ nghiªn cøu. Cuèi cïng t«i xin tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c ®Õn bè, mÑ hai bªn gia ®×nh vµ ®Æc biÖt lµ ng­êi b¹n ®êi yªu quý cña t«i ®· lu«n hç trî, ®éng viªn t«i c¶ vÒ tinh thÇn lÉn vËt chÊt gióp t«i hoµn thµnh tèt luËn ¸n cña m×nh. Nghiªn Cøu Sinh Lª C«ng Duy iii Môc lôc Lêi cam ®oan ..................................................................................................... i Lêi c¶m ¬n........................................................................................................ ii Môc lôc ...........................................................................................................iii Danh môc c¸c ký hiÖu c¬ b¶n trong luËn ¸n.................................................... vii Danh môc c¸c h×nh vÏ vµ ®å thÞ ....................................................................... ix Danh môc c¸c b¶ng biÓu................................................................................. xii Më ®Çu ............................................................................................................ 1 1. ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiÔn cña ®Ò tµi................................................. 1 2. Môc tiªu vµ néi dung nghiªn cøu cña ®Ò tµi ........................................... 2 3. Ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu......................................................................... 3 4. CÊu tróc cña luËn ¸n ............................................................................... 3 Ch­¬ng 1- tæng quan VÒ vÊn ®Ò nghiªn cøu.............................. 5 1.1 Tæng quan vÒ lý thuyÕt ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu.................. 5 1.2 Qu¸ tr×nh nghiªn cøu tÝnh to¸n kÕt cÊu theo lý thuyÕt ®é tin cËy trªn thÕ giíi vµ ë ViÖt Nam............................................................................ 7 1.3 Ph©n tÝch c¸c m« h×nh ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu theo quan ®iÓm ngÉu nhiªn vµ mê......................................................................... 13 1.3.1 M« h×nh ngÉu nhiªn.............................................................................. 14 1.3.2 M« h×nh mê .......................................................................................... 19 1.4 M« h×nh tÝnh c«ng tr×nh chÞu t¶i träng ®éng ......................................... 26 1.5 Mét sè yÕu tè mê t¸c ®éng ®Õn kÕt cÊu................................................. 30 1.6 Giíi h¹n néi dung, ph¹m vi vµ gi¶ thiÕt nghiªn cøu trong luËn ¸n......... 32 1.6.1 Giíi h¹n néi dung ................................................................................. 32 1.6.2 Ph¹m vi vµ gi¶ thiÕt nghiªn cøu ............................................................ 32 1.7 KÕt luËn ch­¬ng ................................................................................... 32 iv Ch­¬ng 2- mét sè phÐp to¸n CñA lý thuyÕt tËp mê vµ mét c¸ch gi¶i thùc hµnh hÖ ph­¬ng tr×nh ®¹i sè tuyÕn tÝnh mê ......................................................................................................... 34 2.1 §Þnh nghÜa tËp mê vµ c¸c thuËt ng÷ c¬ b¶n cña tËp mê......................... 34 2.1.1 §Þnh nghÜa tËp mê ................................................................................ 34 2.1.2 C¸c thuËt ng÷ c¬ b¶n cña tËp mê .......................................................... 37 2.2 Sè häc mê............................................................................................. 39 2.2.1 Sè mê ................................................................................................... 39 2.2.2 Hµm sè mê ........................................................................................... 40 2.2.3 VÐc t¬ mê vµ ma trËn mê...................................................................... 41 2.2.4 HÖ ph­¬ng tr×nh ®¹i sè tuyÕn tÝnh mê .................................................. 41 2.3. Mét sè phÐp to¸n cña sè häc mê........................................................... 42 2.3.1 Ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch kho¶ng.............................................................. 42 2.3.2 ThuËt to¸n min-max .............................................................................. 45 2.3.3 ThuËt to¸n tèi ­u møc-  ....................................................................... 47 2.4. Mét c¸ch gi¶i thùc hµnh hÖ ph­¬ng tr×nh ®¹i sè tuyÕn tÝnh mê ............ 51 2.4.1 HÖ ph­¬ng tr×nh tuyÕn tÝnh mê cña ph­¬ng ph¸p PTHH ...................... 52 2.4.2 C¸ch gi¶i ph­¬ng tr×nh tuyÕn tÝnh mê cña ph­¬ng ph¸p PTHH ........... 53 2.4.3 C¸c øng dông tÝnh to¸n kÕt cÊu theo ph­¬ng ph¸p PTHH mê .............. 56 2.5 KÕt luËn ch­¬ng ................................................................................... 66 Ch­¬ng 3- vËn dông vµ triÓn khai c«ng thøc ''tû sè diÖn tÝch'' ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu ..............68 3.1 Më ®Çu ................................................................................................. 68 3.2 TriÓn khai vµ chøng minh c«ng thøc ®¸nh gi¸....................................... 70 3.2.1 ChuyÓn tõ ®¸nh gi¸ theo m« h×nh ngÉu nhiªn sang m« h×nh mê ........... 70 3.2.2 C«ng thøc ®¸nh gi¸ trong tr­êng hîp tæng qu¸t .................................... 75 ~ ~ 3.2.3 C«ng thøc ®¸nh gi¸ trong tr­êng hîp Ri vµ Qi cã d¹ng tam gi¸c ............ 78 3.3 VÝ dô minh häa..................................................................................... 81 v 3.4 C¸c ph­¬ng ph¸p x©y dùng tËp mê ....................................................... 83 3.4.1 Ph­¬ng ph¸p chuyªn gia ....................................................................... 83 3.4.2 Ph­¬ng ph¸p sö dông m¹ng n¬ ron ....................................................... 84 3.4.3 Ph­¬ng ph¸p sö dông thuËt to¸n di truyÒn ............................................ 84 3.4.4 Ph­¬ng ph¸p håi quy tuyÕn tÝnh mê...................................................... 84 3.4.5 Ph­¬ng ph¸p trùc quan ......................................................................... 86 3.5 KÕt luËn ch­¬ng ................................................................................... 87 Ch­¬ng 4- ph©n tÝch vµ ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cho kÕt cÊu khung ph¼ng nhiÒu tÇng chÞu t¶i träng ®éng ..89 4.1 S¬ ®å tæng qu¸t c¸c b­íc ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cho kÕt cÊu ............ 89 4.2 Ph­¬ng tr×nh vi ph©n dao ®éng cã tham sè mê...................................... 90 4.2.1 Ph­¬ng tr×nh vi ph©n dao ®éng cña kÕt cÊu khung chÞu t¶i träng ®éng trong tr­êng hîp cã tham sè mê ........................................................... 90 4.2.2 Mét thuËt gi¶i ph­¬ng tr×nh vi ph©n dao ®éng cã tham sè mê............... 90 4.2.3 C¸c d¹ng t¶i träng ®éng ®­îc tÝnh to¸n................................................. 94 4.3 S¬ ®å c¸c b­íc gi¶i ph­¬ng tr×nh dao ®éng b»ng ng«n ng÷ phÇn mÒm Maple.13 vµ kiÓm tra ®é tin cËy cña thuËt to¸n..................................... 95 4.3.1 S¬ ®å c¸c b­íc gi¶i ph­¬ng tr×nh dao ®éng b»ng ng«n ng÷ phÇn mÒm Maple.13. ............................................................................................. 95 4.3.2 KiÓm tra ®é tin cËy cña thuËt to¸n. ....................................................... 97 4.3.2.1 KiÓm tra I. .......................................................................................... 98 4.3.2.2 KiÓm tra II........................................................................................ 101 4.4 øng dông tÝnh to¸n ............................................................................. 103 4.4.1 §Æt bµi to¸n ........................................................................................ 103 4.4.2 Sè liÖu ®Çu vµo mê.............................................................................. 104 4.4.3 Tr×nh tù vµ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ............................................................... 105 4.5 Kh¶o s¸t ®é tin cËy cña kÕt cÊu theo biªn ®é t¶i träng ®éng mê.......... 116 4.6 TÝnh ®é tin cËy cña kÕt cÊu chÞu t¶i träng ®éng mê cã quy luËt thay ®æi theo thêi gian d¹ng h×nh ch÷ nhËt. ................................................ 118 vi 4.6.1 T¶i träng ®éng mê ng¾n h¹n d¹ng h×nh ch÷ nhËt . .............................. 118 4.6.2 T¶i träng ®éng mê dµi h¹n d¹ng h×nh ch÷ nhËt. .................................. 124 4.7 KÕt luËn ch­¬ng ................................................................................. 127 * KÕt luËn ................................................................................................ 128  C¸c ®ãng gãp míi trong luËn ¸n ......................................................... 128  H­íng nghiªn cøu tiÕp theo ................................................................ 128 * Danh môc c¸c c«ng tr×nh cña t¸c gi¶ ................................. 129 * Tµi liÖu tham kh¶o .......................................................................... 130 * Phô lôc tÝnh to¸n ............................................................................. 139 vii DANH MôC C¸C Ký HIÖU c¬ b¶n * Lµ mét to¸n tö sè häc ®¹i diÖn cho (+, -, x, /). ~ A TËp mê A  A (x) Hµm thuéc cña tËp mê A ~ ~ Core( A ) Lâi cña tËp mê A ~ h = height(A) §é cao cña tËp mê A ~ ~ Supp ( A ) MiÒn x¸c ®Þnh cña tËp mê A  -cut L¸t c¾t  ~ Y BiÕn ®Çu ra mê (fuzzy output variable) X TËp nÒn hay kh«ng gian nÒn IA(x) Hµm chØ thÞ cña thËp tá A M ~ M Kho¶ng an toµn cña phÇn tö kÕt cÊu theo trÞ trung b×nh Pf §é kh«ng tin cËy cña kÕt cÊu(X¸c suÊt háng cña kÕt cÊu) Ps §é tin cËy cña kÕt cÊu(X¸c suÊt kh«ng háng cña kÕt cÊu) FP Møc ®é ph¸ ho¹i cña kÕt cÊu(Tû lÖ phÇn tr¨m phÇn vi ph¹m tiªu chuÈn) SP Møc ®é an toµn cña kÕt cÊu(Tû lÖ phÇn tr¨m phÇn kh«ng vi ph¹m tiªu MiÒn an toµn hay kho¶ng an toµn mê chuÈn) f(x) Hµm mËt ®é ph©n phèi chuÈn Q HiÖu øng t¶i träng cña kÕt cÊu (øng suÊt, biÕn d¹ng, chuyÓn vÞ ...) Q Gi¸ trÞ trung b×nh cña hiÖu øng t¶i träng Q R §Æc trùng kh¶ n¨ng hay c­êng ®é cña phÇn tö kÕt cÊu R Gi¸ trÞ trung b×nh cña kh¶ n¨ng R mk Khèi l­îng cña tÇng thø k tËp trung ë møc sµn tÇng thø k. kk Tæng ®é cøng ®µn håi theo ph­¬ng ngang cña hÖ cét tÇng thø k. ck Tæng ®é c¶n nhít cña hÖ kÕt cÊu t¹i tÇng thø k. xk ChuyÓn vÞ t­¬ng ®èi cña khèi l­îng thø k so víi nÒn ®Êt x k VËn tèc t­¬ng ®èi cña khèi l­îng thø k so víi nÒn ®Êt viii xk Gia tèc t­¬ng ®èi cña khèi l­îng thø k so víi nÒn ®Êt ~ [ M ] Ma trËn khèi l­îng mê ~ [K] ~ Ma trËn ®é cøng mê [C ] Ma trËn c¶n nhít mê ~x  VÐc t¬ chuyÓn vÞ mê ~x  ~x VÐc t¬ vËn tèc mê ~ Mi Khèi l­îng chÝnh trong d¹ng dao ®éng thø i ~ Ki §é cøng chÝnh trong d¹ng dao ®éng thø i ~ Ci §é c¶n chÝnh trong d¹ng dao ®éng thø i ~ Fi Lùc t¸c ®éng chÝnh trong d¹ng dao ®éng thø i u~ Täa ®é chÝnh cña d¹ng dao ®éng u~ * ~ d Täa ®é chÝnh cña d¹ng dao ®éng trong giai ®o¹n 2 ~ v VËn tèc ®Çu trong d¹ng dao ®éng thø i {~ x *} VÐc t¬ chuyÓn vÞ trong cña hÖ kÕt cÊu trong giai ®o¹n 2 M §é lÖch chuÈn cña kho¶ng an toµn  ChØ sè ®é tin cËy ~i HÖ sè håi qui cña c¸c biÕn ®Çu vµo xi VÐc t¬ gia tèc mê ChuyÓn vÞ ®Çu trong d¹ng dao ®éng thø i  Q (x ) Hµm thuéc cña tËp mê hiÖu øng t¶i träng  R (x) Hµm thuéc cña tËp mê kh¶ n¨ng ~ ~ c TÇn sè dao ®éng riªng mê TÇn sè c¶n mê trong c¸c d¹ng dao ®éng { ~i } Ma trËn d¹ng riªng thø i ~ [ ] Ma trËn chøa c¸c d¹ng chÝnh ~  HÖ sè c¶n tíi h¹n mê cña m« h×nh ix DANH MôC C¸C H×NH VÏ Vµ §å THÞ Ký hiÖu Tªn h×nh Trang H×nh 1.1 S¬ ®å tÝnh ®é tin cËy theo lý thuyÕt SXTK. 15 H×nh 1.2 M« h×nh giao thoa thÓ hiÖn x¸c suÊt kh«ng an toµn. 16 H×nh 1.3 ý nghÜa h×nh häc cña Pf vµ Ps. 16 H×nh 1.4 M« h×nh giao thoa hiÖu øng t¶i träng ngÉu nhiªn-c­êng ®é mê. 20 H×nh 1.5 M« h×nh giao thoa hiÖu øng t¶i träng mê-c­êng ®é ngÉu nhiªn. 20 H×nh 1.6 M« h×nh giao mê tæng qu¸t. 21 H×nh 1.7 Hµm thuéc M H×nh 1.8 §é tin cËy mê møc  22 H×nh 1.9 M« h×nh giao thoa gi÷a hiÖu øng t¶i träng mê-c­êng ®é mê 23 ~ ~ t® qui ®æi tõ M . 21 H×nh 1.11 ~ ~ M« h×nh giao thoa hai tËp mê Q vµ R . ~ ~ Hai tËp mê Q vµ R giao nhau d¹ng bÊt th­êng. H×nh 1.12 M« h×nh tÝnh kÕt cÊu khung ph¼ng chÞu t¶i träng ®éng ®Êt. 27 H×nh 2.1 Hµm thuéc tËp mê vÒ chiÒu cao trªn 1,75m. 35 H×nh 2.2 TËp tá vµ tËp mê. 36 H×nh 2.3 C¸c tËp mê “tèc ®é chËm”,“tèc ®é trung b×nh”,“tèc ®é nhanh”. 36 H×nh 2.4 TËp mê c¸c sè thùc d­¬ng <<8. 37 H×nh 2.5 MiÒn tin cËy vµ miÒn x¸c ®Þnh cña tËp mê. 38 H×nh 2.6 Sè mê biÕn ®Çu vµo d¹ng tam gi¸c ~x1 40 H×nh 2.7 Sè mê biÕn ®Çu vµo d¹ng tam gi¸c ~ x2 40 H×nh 2.8 Sè mê biÕn ®Çu ra d¹ng tam gi¸c. 40 H×nh 2.9 Hµm thuéc sè mê tam gi¸c A & sè mê h×nh thang B. 44 H×nh 2.10 Hµm thuéc sè mê (A+B). 44 H×nh 2.11 Hµm thuéc sè mê (A-B). 44 H×nh 2.12 Hµm thuéc sè mê (AxB). 44 H×nh 2.13 Hµm thuéc sè mê (A/B). 45 H×nh 2.14 Hµm thuéc sè mê ~x1 vµ ~ x2 . 46 H×nh 2.15 Hµm thuéc cña sè mê ~y . 47 H×nh 2.16 S¬ ®å thuËt to¸n tèi ­u møc-α. 49 H×nh 2.17 Hµm thuéc sè mê ®Çu vµo ~x1 vµ ~x2 . 50 H×nh 1.10 24 25 x H×nh 2.18 Hµm thuéc cña sè mê ~y . 51 H×nh 2.19 S¬ ®å khèi ph©n tÝch kÕt cÊu theo ph­¬ng ph¸p PTHH mê. 56 H×nh 2.20 KÕt cÊu trôc bËc. 57 H×nh 2.21 S¬ ®å phÇn tö kÕt cÊu trôc bËc. 57 H×nh 2.22 S¬ ®å kÕt cÊu khung. 61 H×nh 2.23 S¬ ®å phÇn tö kÕt cÊu khung. 61 H×nh 3.1 Ph©n lo¹i tÝnh kh«ng ch¾c ch¾n theo lo¹i h×nh vµ ®Æc tr­ng 70 H×nh 3.2 S¬ ®å ®¸nh gi¸ ®é tin cËy cña hÖ thèng KT. 72 H×nh 3.3 72 H×nh 3.4 VÐc t¬ mê chØ tiªu chÊt l­îng. §Æc tr­ng sù ph¸ ho¹i mê, Hµm thuéc ®Æc tr­ng sù ph¸ ho¹i mê H×nh 3.5 TËp mê Qi . H×nh 3.6 TËp mê Ri . H×nh 3.7 TËp mê kho¶ng an toµn mê M i H×nh 3.8 C¸c tr­êng hîp tËp mê kho¶ng an toµn mê M i 79 H×nh 3.9 §å thÞ hµm Pf(x) vµ Ps(x) 81 H×nh 3.10 ~ ~ ~ Hµm thuéc tËp mê d¹ng tam gi¸c Qi , Ri vµ M i 81 H×nh 3.11 Hµm thuéc cña m«men mê t¹i C 82 H×nh 3.12 Hµm thuéc m«men mê kh¶ n¨ng t¹i C 82 H×nh 3.13 Hµm thuéc hÖ sè c¶n tíi h¹n mê cña m« h×nh 87 H×nh 4.1 S¬ ®å tæng qu¸t c¸c b­íc ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cho kÕt cÊu. 89 H×nh 4.2 T¶i träng d¹ng h×nh sin vµ d¹ng h×nh ch÷ nhËt 94 H×nh 4.3 S¬ ®å c¸c b­íc gi¶i ph­¬ng tr×nh dao ®éng 97 H×nh 4.4 S¬ ®å kÕt cÊu khung 98 H×nh 4.5 §å thÞ biÓu diÔn chuyÓn vÞ cña tÇng 1 99 H×nh 4.6 Hµm thuéc chuyÓn vÞ cña tÇng1 99 H×nh 4.7 KÕt qu¶ tÝnh to¸n trÝch dÉn tõ tµi liÖu [84] 100 H×nh 4.8 §å thÞ biÓu diÔn chuyÓn vÞ cña tÇng 1 101 H×nh 4.9 Hµm thuéc chuyÓn vÞ cña tÇng1 102 H×nh 4.10 KÕt qu¶ tÝnh to¸n trÝch dÉn tõ tµi liÖu [84] 102 H×nh 4.11 S¬ ®å kÝch th­íc khung 102 H×nh 4.12 S¬ ®å t¶i träng trªn khung 102 H×nh 4.13 Hµm thuéc biªn ®é mê cña t¶i träng ®éng 102 H×nh 4.14 M« h×nh tÝnh kÕt cÊu khung chÞu t¶i träng ®éng 102 ~ 73 76 ~ 76 ~ 76 ~ xi H×nh 4.15 S¬ ®å x¸c ®Þnh ph¶n c¸c lùc ®µn håi ®¬n vÞ 108 H×nh 4.16 §å thÞ chuyÓn vÞ cña ®Ønh 111 H×nh 4.17 Hµm thuéc chuyÓn vÞ cùc ®¹i t¹i ®Ønh 111 H×nh 4.18 §å thÞ chuyÓn vÞ cña tÇng 1 112 H×nh 4.19 Hµm thuéc chuyÓn vÞ cùc ®¹i t¹i tÇng 1 112 H×nh 4.20 Hµm thuéc chuyÓn vÞ ®Ønh vµ tiªu chuÈn 113 H×nh 4.21 D¹ng biÓu ®å m« men mê t¹i vÞ trÝ ch©n cét 114 H×nh 4.22 Hµm thuéc m« men mê cùc ®¹i t¹i ch©n cét A 114 H×nh 4.23 §å thÞ biÓu diÔn m« men mê t¹i ch©n cét A 115 H×nh 4.24 Hµm thuéc tr¹ng th¸i Q vµ kh¶ n¨ng R 115 H×nh 4.25 M« h×nh giao thoa mê 115 H×nh 4.26 Hµm thuéc biªn ®é mê cña t¶I träng ®éng 116 H×nh 4.27 M« h×nh tÝnh ®é tin cËy chuyÓn vÞ theo c¸c biªn ®é mê 116 H×nh 4.28 M« h×nh tÝnh ®é tin cËy ®é bÒn theo c¸c biªn ®é mê 117 H×nh 4.29 T¶i träng ®éng mê ng¾n h¹n 118 H×nh 4.30 §å thÞ biÓu diÔn chuyÓn vÞ cña ®Ønh 121 H×nh 4.31 Hµm thuéc chuyÓn vÞ ®Ønh vµ tiªu chuÈn 122 H×nh 4.32 §å thÞ biÓu diÔn chuyÓn vÞ cña tÇng 1 122 H×nh 4.33 Hµm thuéc chuyÓn vÞ cùc ®¹i cña tÇng1 122 H×nh 4.34 §å thÞ biÓu diÔn m« men mê t¹i ch©n cét A 123 H×nh 4.35 Hµm thuéc m« men mê cùc ®¹i ch©n cét A 123 H×nh 4.36 Hµm thuéc tËp tr¹ng th¸i vµ kh¶ n¨ng cña kÕt cÊu 123 H×nh 4.37 T¶i träng ®éng mê dµi h¹n 124 H×nh 4.38 §å thÞ biÓu diÔn chuyÓn vÞ cña ®Ønh 124 H×nh 4.39 Hµm thuéc chuyÓn vÞ cùc ®¹i cña ®Ønh 125 H×nh 4.40 §å thÞ biÓu diÔn chuyÓn vÞ cña tÇng 1 125 H×nh 4.41 Hµm thuéc chuyÓn vÞ cùc ®¹i cña tÇng1 125 H×nh 4.42 §å thÞ biÓu diÔn m« men mê t¹i ch©n cét A 125 H×nh 4.43 Hµm thuéc m« men mê cùc ®¹i ch©n cét A 126 H×nh 4.44 Hµm thuéc tËp tr¹ng th¸i vµ kh¶ n¨ng cña kÕt cÊu 126 xii DANH MôC B¶NG biÓu Ký hiÖu Tªn b¶ng Trang B¶ng 2.1 KÕt qu¶ tÝnh to¸n theo thuËt to¸n min-max. 46 B¶ng 2.2 KÕt qu¶ tÝnh to¸n theo thuËt to¸n tèi ­u møc-α. 50 B¶ng 2.3 Sè phÇn tö vµ sè nót hÖ thanh ph¼ng mét chiÒu. 58 B¶ng 2.4 B¶ng rêi r¹c c¸c sè mê tam gi¸c theo c¸c møc αk. 59 B¶ng 2.5 KÕt qu¶ tÝnh chuyÓn vÞ hÖ thanh ph¼ng mét chiÒu. 60 B¶ng 2.6 KÕt qu¶ tÝnh øng suÊt hÖ thanh ph¼ng mét chiÒu. 60 B¶ng 2.7 Sè phÇn tö vµ sè chuyÓn vÞ nót hÖ kÕt cÊu khung ph¼ng. 61 B¶ng 2.8 B¶ng rêi r¹c c¸c sè mê tam gi¸c theo c¸c møc αk. 65 B¶ng 2.9 KÕt qu¶ tÝnh to¸n chuyÓn vÞ nót hÖ kÕt cÊu khung. 65 B¶ng 3.1 So s¸nh kÕt qu¶ sö dông ph­¬ng ph¸p tÝnh. 82 B¶ng 4.1 B¶ng tÝnh khèi l­îng tËp trung cña mçi tÇng. 104 B¶ng 4.2 B¶ng tÝnh ®é cøng ngang t­¬ng ®èi cña tÇng. 107 B¶ng 4.3 B¶ng rêi r¹c c¸c sè mê ®Çu vµo theo c¸c møc αk. 110 B¶ng 4.4 KÕt qu¶ ®é tin cËy theo c¸c biªn ®é mê. 117 B¶ng 4.5 KÕt qu¶ ®é tin cËy cña kÕt cÊu theo c¸c d¹ng t¶i träng. 126 1 Më ®Çu 1. ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiÔn cña ®Ò tµi nghiªn cøu . ý nghÜa khoa häc: Trong tÝnh to¸n kÕt cÊu th­êng gÆp nh÷ng ®¹i l­îng ®Çu vµo thuéc vÒ kÕt cÊu vµ t¸c ®éng hµm chøa c¸c th«ng tin ngÉu nhiªn, kh«ng râ rµng, kh«ng thÓ chÝnh x¸c hãa, c¸c ®¹i l­îng ®ã ®­îc gäi lµ c¸c ®¹i l­îng kh«ng ch¾c ch¾n. Tõ tr­íc ®Õn nay chóng ta th­êng tÝnh to¸n kÕt cÊu c«ng tr×nh theo øng suÊt cho phÐp vµ theo tr¹ng th¸i giíi h¹n. TÝnh to¸n theo c¸c ph­¬ng ph¸p nµy ch­a ph¶n ¸nh ®­îc toµn diÖn sù lµm viÖc cña kÕt cÊu v× ch­a kÓ ®Õn sù ¶nh h­ëng cña c¸c yÕu tè mang tÝnh chÊt ngÉu nhiªn, mang tÝnh kh«ng râ rµng hay nãi c¸ch kh¸c lµ ch­a kÓ ®Õn c¸c yÕu tè mang tÝnh chÊt kh«ng ch¾c ch¾n t¸c ®éng ®Õn kÕt cÊu, cho nªn nhiÒu tr­êng hîp trong thùc tÕ c«ng tr×nh vÉn x¶y ra h­ háng mÆc dï khi tÝnh to¸n kÕt cÊu c«ng tr×nh víi hÖ sè an toµn t­¬ng ®èi lín. §Ó m« t¶ nh÷ng ®¹i l­îng kh«ng ch¾c ch¾n, ng­êi ta dïng sè kho¶ng, ®¹i l­îng ngÉu nhiªn, sè mê, ®¹i l­îng ngÉu nhiªn-mê. Nh÷ng ®¹i l­îng kh«ng ch¾c ch¾n ®­îc biÓu diÔn d­íi d¹ng ®¹i l­îng ngÉu nhiªn ®­îc tÝnh to¸n theo m« h×nh ngÉu nhiªn. Ph©n tÝch ®¸nh gi¸ kÕt cÊu theo m« h×nh ngÉu nhiªn b»ng lý thuyÕt ®é tin cËy ®· cã nhiÒu nghiªn cøu. Trong tr­êng hîp c¸c ®¹i l­îng kh«ng ch¾c ch¾n m« t¶ d­íi d¹ng sè mê, viÖc ph©n tÝch ®¸nh gi¸ ph¶i thùc hiÖn theo m« h×nh mê. M« h×nh míi nµy trong lÜnh vùc x©y dùng ®· cã nh÷ng kÕt qu¶ b­íc ®Çu. Tuy vËy, do tÝnh chÊt vµ h×nh thøc m« t¶ ®¹i l­îng kh«ng ch¾c ch¾n rÊt gÇn víi thùc tÕ nªn hiÖn nay m« h×nh nµy ®­îc c¸c nhµ nghiªn cøu quan t©m ph¸t triÓn. §Ò tµi luËn ¸n liªn quan ®Õn hai néi dung cña m« h×nh míi nµy, ®ã lµ ph©n tÝch tr¹ng th¸i kÕt cÊu vµ ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu trong tr­êng hîp mét sè ®¹i l­îng kh«ng ch¾c ch¾n ë ®Çu vµo cña bµi to¸n ®­îc m« t¶ d­íi d¹ng c¸c sè mê. 2 . ý nghÜa thùc tiÔn: Møc ®é an toµn cña kÕt cÊu lµ vÊn ®Ò ®Æc biÖt ®­îc quan t©m trong c«ng t¸c thiÕt kÕ tÝnh to¸n kÕt cÊu c«ng tr×nh. HiÖn nay trªn thÕ giíi còng nh­ ë ViÖt Nam c«ng tr×nh nhµ nhiÒu tÇng ®­îc x©y dùng ngµy cµng nhiÒu mµ sù dao ®éng cña c«ng tr×nh lµm ¶nh h­ëng ®Õn viÖc sö dông vµ sinh ho¹t cña con ng­êi. V× vËy viÖc nghiªn cøu c¸c ph­¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cho c¸c kÕt cÊu nãi chung vµ khung nhµ nhiÒu tÇng nãi riªng lµ mét vÊn ®Ò rÊt cÇn ®­îc quan t©m. Trªn c¬ së ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu cã thÓ tham kh¶o ®Ó ®iÒu chØnh c¸c tham sè thiÕt kÕ sao cho dao ®éng cña c«ng tr×nh tháa m·n c¸c tiªu chuÈn kü thuËt vµ tiªu chuÈn sö dông cña con ng­êi. 2. Môc tiªu vµ néi dung nghiªn cøu cña ®Ò tµi a. Môc tiªu nghiªn cøu cña ®Ò tµi Nghiªn cøu øng dông lý thuyÕt tËp mê, ®Ò xuÊt mét c¸ch gi¶i ph­¬ng tr×nh c¬ b¶n cña ph­¬ng ph¸p PTHH cã tham sè ®Çu vµo mê, ®ång thêi vËn dông vµ chøng minh mét c«ng thøc ®¸nh gi¸ ®é tin cËy mê cña kÕt cÊu vµ ¸p dông tÝnh to¸n ®èi víi khung nhiÒu tÇng chÞu t¶i träng ®éng trong tr­êng hîp c¸c yÕu tè t¸c ®éng ®Õn kÕt cÊu nh­ ®é c¶n cña kÕt cÊu, c¸c ®Æc tr­ng vËt liÖu vµ ®Æc tr­ng cña t¶i träng ®éng (biªn ®é vµ tÇn sè) ®­îc xÐt d­íi d¹ng c¸c sè mê tam gi¸c b. Néi dung nghiªn cøu cña ®Ò tµi . VËn dông c¬ së lý thuyÕt tËp mê, c¸c thuËt to¸n hç trî cho viÖc tÝnh to¸n c¸c sè mê, kÕt hîp víi phÇn mÒm Maple.13 tÝnh to¸n sè mê. . Nghiªn cøu ph©n tÝch c¸c ph­¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cho kÕt cÊu theo c¸c quan ®iÓm ngÉu nhiªn cña lý thuyÕt x¸c suÊt vµ quan ®iÓm cña lý thuyÕt tËp mê, tõ ®ã triÓn khai vµ chøng minh mét c«ng thøc ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cho kÕt cÊu theo lý thuyÕt tËp mê. . Nghiªn cøu ph­¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n trong tr­êng hîp cã tham sè mê, ®ång thêi ®Ò xuÊt mét c¸ch gi¶i ph­¬ng tr×nh ®¹i sè tuyÕn tÝnh cã tham sè mê. øng dông c¸ch gi¶i ®Ó gi¶i ph­¬ng tr×nh cña ph­¬ng ph¸p 3 phÇn tö h÷u h¹n ph©n tÝch kÕt cÊu chÞu t¶i träng tÜnh cã tham sè ®Çu vµo d¹ng sè mê tam gi¸c. . Nghiªn cøu m« h×nh tÝnh kÕt cÊu khung chÞu t¶i träng ®éng, thiÕt lËp ph­¬ng tr×nh dao ®éng cho kÕt cÊu khung ph¼ng nhiÒu tÇng chÞu t¶i träng ®éng trong tr­êng hîp cã tham sè ®Çu vµo mê. øng dông c«ng thøc triÓn khai ®Ó ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cho kÕt cÊu khung trong tr­êng hîp c¸c yÕu tè ®Çu vµo cña kÕt cÊu nh­ ®Æc tr­ng vËt liÖu, khèi l­îng, ®é c¶n cña kÕt cÊu vµ ®Æc tr­ng cña t¶i träng ®éng ®­îc m« pháng lµ c¸c sè mê d¹ng tam gi¸c; viÖc tÝnh to¸n vµ so s¸nh kÕt qu¶ víi mét sè ph­¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ kh¸c còng ®­îc tr×nh bµy trong luËn ¸n. 3. Ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu Nghiªn cøu b»ng lý thuyÕt kÕt hîp víi øng dông tÝnh to¸n sè trªn m¸y tÝnh. VÒ lý thuyÕt, thu thËp tµi liÖu trong n­íc vµ n­íc ngoµi vÒ vÊn ®Ò tÝnh møc ®é an toµn cho kÕt cÊu theo c¸c m« h×nh ngÉu nhiªn vµ m« h×nh mê. Nghiªn cøu ¸p dông lý thuyÕt tËp mê m« pháng t¶i träng ®éng vµ hÖ sè c¶n cña kÕt cÊu lµ c¸c sè mê. Nghiªn cøu lý thuyÕt ¸p dông gi¶i bµi to¸n chÞu t¶i träng ®éng trong tr­êng hîp cã tham sè mê. Sö dông phÇn mÒm Maple.13 ®Ó x©y dùng c¸c b­íc gi¶i ph­¬ng tr×nh ®¹i sè tuyÕn tÝnh cã tham sè mê vµ ¸p dông gi¶i bµi to¸n ph©n tÝch tÜnh vµ ®éng kÕt cÊu b»ng ph­¬ng ph¸p PTHH cã tham sè mê. 4. CÊu tróc cña luËn ¸n LuËn ¸n gåm cã : PhÇn më ®Çu, 4 ch­¬ng, phÇn kÕt luËn, danh môc tµi liÖu tham kh¶o vµ phô lôc tÝnh to¸n. Trong phÇn më ®Çu cña luËn ¸n tr×nh bµy ý nghÜa khoa häc , ý nghÜa thùc tiÔn cña ®Ò tµi nghiªn cøu, môc tiªu, néi dung nghiªn cøu, ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu vµ cÊu tróc cña luËn ¸n. Ch­¬ng 1 tr×nh bµy tæng quan vÒ lý thuyÕt ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu trªn thÕ giíi vµ ë ViÖt Nam, ®ång thêi ph©n tÝch mét sè c¸c m« h×nh ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu c«ng tr×nh ®· ®­îc c«ng bè theo 4 c¸c quan ®iÓm ngÉu nhiªn cña lý thuyÕt x¸c suÊt vµ theo quan ®iÓm mê cña lý thuyÕt tËp mê, tõ ®ã ®Þnh h­íng vµ giíi h¹n ph¹m vi cho viÖc nghiªn cøu gi¶i quyÕt c¸c môc tiªu ®· x¸c ®Þnh trong luËn ¸n. Ch­¬ng 2 tr×nh bµy néi dung c¬ b¶n vÒ lý thuyÕt tËp mê, c¸c thuËt to¸n cña sè häc mê ®­îc dïng ®Ó tÝnh to¸n c¸c sè mê. Tõ ®ã ®Ò xuÊt mét c¸ch gi¶i ph­¬ng tr×nh ®¹i sè cã tham sè mê ®ång thêi ¸p dông c¸ch gi¶i ®Ó gi¶i ph­¬ng tr×nh cña ph­¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n cã tham sè mê. øng dông tÝnh to¸n kÕt cÊu thanh ph¼ng mét chiÒu vµ khung ph¼ng chÞu t¶i träng tÜnh víi c¸c tham sè mê lµ ®Æc tr­ng h×nh häc, ®Æc tr­ng vËt liÖu vµ ®Æc tr­ng cña t¶i träng t¸c ®éng ®­îc xÐt d­íi d¹ng c¸c sè mê tam gi¸c. Ch­¬ng 3 tr×nh bµy ý t­ëng vµ vËn dông triÓn khai mét c«ng thøc ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu theo lý thuyÕt tËp mê. C«ng thøc ®¸nh gi¸ ®­îc triÓn khai vµ chøng minh trong tr­êng hîp tæng qu¸t víi hai tËp mê dïng ®Ó ®¸nh gi¸ cã hµm thuéc d¹ng bÊt kú, vµ tr­êng hîp hai tËp mê cã hµm thuéc d¹ng tam gi¸c. Ch­¬ng 3 còng tr×nh bµy mét sè ph­¬ng ph¸p x©y dùng hµm thuéc cho c¸c ®¹i l­îng mê trªn c¬ së lý thuyÕt tËp mê, vµ øng dông ph­¬ng ph¸p x©y dùng hµm thuéc cho ®Æc tr­ng t¶i träng ®éng vµ hÖ sè c¶n cña kÕt cÊu theo lý thuyÕt tËp mê. Ch­¬ng 4 tr×nh bµy mét m« h×nh tÝnh kÕt cÊu khung chÞu t¶i träng ®éng trong tr­êng hîp cã tham sè mê, vµ øng dông c«ng thøc ®Ò xuÊt ®Ó ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cho kÕt cÊu khung ph¼ng nhiÒu tÇng chÞu t¶i träng ®éng trong tr­êng hîp c¸c yÕu tè ®Çu vµo cña kÕt cÊu nh­ ®Æc tr­ng vËt liÖu, khèi l­îng, ®é c¶n cña kÕt cÊu vµ ®Æc tr­ng t¶i träng ®éng ®­îc xÐt d­íi d¹ng lµ c¸c tËp mê tam gi¸c, ®ång thêi tÝnh to¸n vµ so s¸nh kÕt qu¶ víi mét vµi ph­¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ kh¸c ®­îc tr×nh bµy trong luËn ¸n. Trong phÇn kÕt luËn nªu lªn c¸c kÕt qu¶ chÝnh vµ c¸c ®ãng gãp míi cña luËn ¸n. Cuèi kÕt luËn nªu ®Þnh h­íng nghiªn cøu tiÕp theo. PhÇn phô lôc tr×nh bµy c¸c b­íc tÝnh to¸n chi tiÕt cña phÇn øng dông trong luËn ¸n, giíi thiÖu ch­¬ng tr×nh m¸y tÝnh bæ trî cho viÖc tÝnh to¸n vµ c¸c kÕt qu¶ trong luËn ¸n. 5 CH¦¥NG 1 TæNG QUAN vÒ vÊn ®Ò nghiªn cøu 1.1. Tæng quan vÒ lý thuyÕt ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu Møc ®é an toµn hay ®é tin cËy cña kÕt cÊu c«ng tr×nh nãi riªng vµ cña s¶n phÈm bÊt kú nµo ®ã nãi chung lµ vÊn ®Ò quan träng hµng ®Çu. C«ng tr×nh hay s¶n phÈm ph¶i ®¸p øng c¸c tiªu chuÈn vµ tiªu chÝ ®Æt ra nh»m ®¶m b¶o chÊt l­îng cho s¶n phÈm hay c«ng tr×nh kh«ng bÞ h­ háng, kh«ng bÞ ph¸ háng khi ®­a vµo sö dông hoÆc trong qu¸ tr×nh sö dông. Møc ®é an toµn hay ®é tin cËy cña c«ng tr×nh lµ mét trong c¸c tiªu chÝ chÊt l­îng quan träng cña bÊt kú hÖ thèng kü thuËt nµo. V× vËy, ®¸nh gi¸ mức độ làm việc an toàn của kết cấu c«ng tr×nh là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất của c«ng t¸c thiết kế và chẩn đo¸n kỹ thuật. Nội dung đ¸nh gi¸ dẫn đến dạng bài to¸n so s¸nh hai tập hợp. Tập thứ nhất (Q) chứa c¸c th«ng tin đặc trưng cho trạng th¸i làm việc của kết cấu th­êng gäi lµ tËp hiÖu øng t¶i träng cña kÕt cÊu và tập thứ hai (R) chứa c¸c th«ng tin đặc trưng năng lực của kết cấu th­êng gäi lµ tËp kh¶ n¨ng cña kÕt cÊu, được thiết kế theo một tiªu chuẩn chất lượng nào đã. §¸nh gi¸ møc ®é an toµn hay ®é tin cËy cña kÕt cÊu cã thÓ ®­îc x¸c ®Þnh b»ng thö nghiÖm [37]. C¸c bé phËn cña hÖ còng nh­ toµn hÖ sÏ ®­îc thö nghiÖm cho ®Õn khi xuÊt hiÖn sù cè h­ háng, ph¸ hñy. Thêi gian xuÊt hiÖn sù cè h­ háng, lo¹i sù cè h­ háng vµ thêi gian gia cè s÷a ch÷a ®­îc l­u l¹i. C¸c th«ng tin vÒ thêi gian sö dông th«ng th­êng còng ®­îc l­u l¹i vµ ®­a vµo c¬ së d÷ liÖu. Sau ®ã qu¸ tr×nh ph©n tÝch thèng kª ®­îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh ®é tin cËy cña toµn hÖ, ­íc l­îng rñi ro vµ n©ng cao ®é tin cËy cho hÖ. Thùc tÕ th× thiÕt kÕ kü thuËt ®· cã nh÷ng b­íc ph¸t triÓn ®¸ng kÓ vµ ®· cã mét ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n thiÕt kÕ míi ®ã lµ ph­¬ng ph¸p thiÕt kÕ theo ®é tin cËy víi sù hç trî bëi c¸c ph­¬ng ph¸p m« pháng vµ tæng hîp 6 hiÖn ®¹i. Theo ph­¬ng ph¸p nµy th× ®é tin cËy cã thÓ ®­îc tÝnh to¸n th«ng qua c¸c c«ng thøc vµ qu¸ tr×nh m« pháng b»ng m¸y tÝnh ®Ó x¸c ®Þnh tr¹ng th¸i h­ háng cña hÖ kÕt cÊu. Tuy nhiªn, tïy thuéc vµo ®iÒu kiÖn cho phÐp trong thùc tÕ, ®Ó ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cho hÖ kÕt cÊu nµo ®ã ta cã thÓ kÕt hîp c¶ hai ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch ®é tin cËy theo m« h×nh kiÓm nghiÖm, thö nghiÖm vµ theo m« h×nh m« pháng tÝnh to¸n trªn m¸y tÝnh th× kÕt qu¶ tÝnh to¸n sÏ ph¶n ¸nh s¸t thùc sù lµm viÖc thùc tÕ cña hÖ kÕt cÊu. Bµi to¸n ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu ®Õn nay ®· ®­îc thùc hiÖn víi ba m« h×nh tÝnh to¸n kh¸c nhau, ®ã lµ m« h×nh tiÒn ®Þnh, m« h×nh ngÉu nhiªn vµ m« h×nh mê. Trong ®ã viÖc ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu theo m« h×nh tiÒn ®Þnh ®­îc thùc hiÖn mét c¸ch ®¬n gi¶n th«ng qua tû sè n = R/Q hoÆc hiÖu sè M = R- Q. Theo c¸ch ®¸nh gi¸ cña m« h×nh tiÒn ®Þnh th× kÕt cÊu nãi riªng hay mét s¶n phÈm bÊt kú nµo ®ã nãi chung sÏ hoµn toµn kh«ng bÞ h­ háng hay ph¸ hñy khi n>1 hoÆc M>0, nghÜa lµ kÕt cÊu hay s¶n phÈm an toµn vµ ®¶m b¶o 100% chÊt l­îng. Ng­îc l¹i khi n<1 hoÆc M<0 th× kh«ng an toµn, hay xem nh­ hoµn toµn bÞ ph¸ háng. Tån t¹i mét tr¹ng th¸i ph©n chia gi÷a an toµn vµ kh«ng an toµn khi n = 1 hoÆc M = 0, c¸ch ®¸nh gi¸ chØ mang tÝnh lý thuyÕt, kh«ng ph¶n ¸nh ®­îc toµn diÖn sù lµm viÖc thùc tÕ cña kÕt cÊu, bëi ch­a kÓ ®Õn ®Çy ®ñ sù ¶nh h­ëng cña c¸c yÕu tè mang tÝnh ngÉu nhiªn, tÝnh kh«ng ch¾c ch¾n trong bµi to¸n ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu. Trong thùc tÕ kÕt cÊu vÉn cã thÓ x¶y ra sù cè ngay c¶ khi lÊy hÖ sè an toµn lín, do ch­a ®¸nh gi¸ ®óng møc ®é t¶n m¸t cña c¸c biÕn thiÕt kÕ. Tõ ®ã ta cã nhËn xÐt ph­¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu theo m« h×nh tiÒn ®Þnh ch­a ®ñ kh¶ n¨ng l­îng hãa ®­îc x¸c suÊt háng cña hÖ kÕt cÊu do ¶nh h­ëng sù biÕn ®éng cña c¸c biÕn thiÕt kÕ. §Ó cã thÓ ®¸nh gi¸ møc ®é an toµn cña kÕt cÊu mét c¸ch toµn diÖn h¬n khi kÓ ®Õn sù ¶nh h­ëng cña c¸c yÕu tè mang tÝnh ngÉu nhiªn, ta dïng lý thuyÕt ®é tin cËy ®­îc x¸c ®Þnh theo c¸c c«ng thøc to¸n häc cña x¸c suÊt thèng kª. Tuy nhiªn trong tr­êng hîp thiÕu th«ng tin hay th«ng tin kh«ng râ rµng, kh«ng ch¾c ch¾n cã thÓ dïng c¸c m« h×nh ®¸nh gi¸ møc ®é an