Nhà xuất bản Xây dựng

Năm sản xuất: 2016

-----------------------------------------------

Để có cơ sở đánh giá, việc cần thiết trước tiên là phân tích ứng xử của kết cấu do các tác động trong điều kiện thông tìn đầu vào không chắc chắn. Đây cũng là một phần quan trọng được đề cập trong cuốn sách. Nội dung cuốn sách đề cập đến một miền khá rộng các tham số không chắc chắn, thường có trong tính toán kết cấu mà tạ cần xem xét. Trong tính toán, các đại lượng không chắc chắn được quy về bốn nhóm: tham số tác động, tham số hình học, tham số vật liệu và tham số mô hình, liên quan với ba bài toán: tĩnh học, động lực học, ổn định và tối ưu hóa.

Cuốn sách gồm có tám chương.

Chương 1 trình bày một số kiến thức cơ bản về mô hình độ tin cậy, đánh giá an toàn/rủi ro theo lý thuyết xác suất và thống kê. Những khái niệm chung vê an toàn, phá hoại của phần tử và hệ kết cấu được kết nối với các trạng thái giới hạn quen thuộc của kĩ sư xây dựng. Một số phương pháp tính toán độ tin cậy đơn giản, thông dụng được trình bày với ví dụ số giúp cho bạn đọc tiếp cận dễ dàng với mô hình đánh giá trong bài toán có các đại lượng ngẫu nhiên tham gia. Việc so sánh cách đánh giá an toàn theo mô hình tất định truyền thống và đánh giá an toàn/rủi ro theo mô hình thống kê, được định lượng qua con số, minh chứng ưu điểm của đánh giá theo chỉ số độ tin cậy. Khái niệm hệ số an toàn truyền thống được thay bằng khái niệm mới "hệ số an toàn - tin cậy".

Chương 2 giới thiệu cơ sở toán mờ, một mô hình toán hiện đại hình thành từ nhu cầu mô tả tính chất không chắc chắn của đa số các đại lượng tính toán thực tế, trong điều kiện quy luật thông tin về chúng không rõ ràng nhưng được bù lại bởi kiến thức của chuyên gia. Bạn đọc không chỉ thấy tập mờ khác tập tỏ kinh điển mà còn thấy rõ sự mềm mại, hiệu quả của tập mờ khi mô tả đại lượng không chắc chắn. Các phép toán cơ bản được sử dụng trong cuốn sách này cũng được trình bày ở dạng thực hành, có minh họa hình ảnh trực quan, dễ đọc.

Chương 3 giúp bạn đọc tiếp cận với khái niệm phương pháp PTHH mờ. Khi đầu vào tính toán kết cấu có dạng số mờ, thuật toán PTHH truyền thống sẽ được sử dụng nhiều lần để giải bài toán trên cơ sở rời rạc hóa đầu vào và mô phỏng đầu ra phù hợp, theo các công cụ đã có của toán thống kê. Bên cạnh thuật toán thông dụng, chương này trình bày một số cải tiến của tác giả nhằm nâng cao độ chính xác và giảm thời gian tính toán khi sử dụng thuật toán PTHH. Các phần mềm phân tích kết cầu theo mô hình PTHH, công cụ quen thuộc của kĩ sư xây dựng vẫn có thể kết hợp sử dụng ở đây.

Chương 4 trình bày thuật toán phân tích động lực học kết cấu, xác định đặc trưng tần số, chuyển vị trong dạng ở bài toán dao động riêng và xác định ứng xử động khi hệ chịu tải trọng điều hòa. Nội dung bài toán giới hạn xét đối với số mờ đầu và dạng tam giác cân và áp dụng thuật toán PTHH mờ cải tiến. Giữa giả thiết đại lượng ngẫu nhiên phân bổ chuẩn trong chương Mở đầu và sử dụng đại lượng mờ phân bố dạng tam giác cần ở chương 3 có sự tương đồng, phù hợp trong đa số các bài toán phân tích, đánh giá an toàn/rùi ro kết cấu xây dụng.

Chương 5 giới thiệu các công thức đánh giá an toàn/rúi ro kết cấu trong các trường hợp hiệu ứng tải trọng và sức kháng có các dạng đại lượng không chắc chắn khác nhau. Các công thức đánh giá an toàn/rúi ro dạng 2D được trình bày ngắn gọn nhưng vẫn làm rõ ý nghĩa và phạm vi áp dụng. Mô hình đánh giá dạng 3D là một cải tiến, mở rộng của mô hình 2D, xây dựng từ thực tế cần đánh giá an toàn cấu kiện cột bê tông cốt thép nói chung và áp dụng khi đánh giá an toàn/rủi ro khung bê tông cốt thép nói riêng.

Chương 6 giải các ví dụ với mục đích minh họa đầy đủ hai giai đoạn: phân tích trạng thái nội lực, chuyển vị kết cấu và đánh giá mức độ an toàn/rủi ro khi so sánh với sức kháng của nó hoặc tiêu chuẩn quy định. Trong giai đoạn thứ nhất, các thuật toán cải tiến trong PTHH mờ được áp dụng và trong giai đoạn thứ hai, các công thức đánh giá độ tin cậy 2D, 3D sẽ được vận dụng để xác định độ tin cậy/ độ rủi ro của kết cấu dạng hệ thanh.

Chương 7 trình bày phân tích ổn định Ơle kết cấu khung với tham số vật liệu, độ đàn hồi liên kết có dạng số mờ tam giác. Bảng phần từ mẫu thiết lập quan hệ của lực nén tới hạn với các tham số mờ và điều kiện liên kết hai đầu thanh khác nhau. Khác biệt của chương này so với các chương khác là sử dụng phương pháp giải tích symbolic với trợ giúp của Maple.16 khi giải các phương trình mờ. Công thức 2D được sử dụng đánh giá độ tin cậy về ổn định.

Chương 8 giới thiệu bài toán tối ưu kết cấu có tham số ngẫu nhiên, hàm mục tiêu thể tích/trọng lượng cần cực tiểu hóa theo biến thiết kế tiết diện phần từ. Điều kiện ràng buộc, vì vậy cho dưới dạng xác suất an toàn/rủi ro. Bài toán có dạng quy hoạch phi tuyến ngẫu nhiên được chuyển về quy hoạch phi tuyến tiền định nhờ việc chuyển đổi ràng buộc xác suất an toàn qua ràng buộc chỉ số độ tin cậy bê ta. Ví dụ minh họa với kết cấu dàn, kết cấu khung thép làm việc trong và ngoài giai đoạn đàn hồi.

Nội dung cuốn sách này liên quan trực tiếp đến môn học "Độ tin cậy và tuổi thọ kết cấu công trình" trong chương trình bậc cao học chuyên ngành "Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp" hiện hành tại trường Đại học Xây dựng và một số trường đại học khác thuộc khối kỹ thuật, có đào tạo bậc cao học cùng chuyên ngành xây dựng. Vì vậy cuốn sách có thể được dùng làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu sinh, học viên cao học, kĩ sư ngành xây dựng và những người quan tâm đến các bài toán phân tích, đánh giá, thiết kế tối ưu kết cấu có tham số đầu vào không chắc chắn dạng đại lượng ngẫu nhiên và đại lượng mơ. Cuốn sách được xuất bản năm 2016, vào dịp kỉ niệm 60 năm đào tạo, 50 năm thành lập Trường Đại học Xây dựng. Tác giả trân trọng cảm ơn Trường Đại học Xây dựng, Khoa Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp, Khoa Đào tạo sau đại học và đặc biệt, Bộ môn Cơ học kết cấu, nơi gắn bó suốt 50 năm qua. Trong danh mục các tài liệu tham khảo các chương, có các công trình, bài báo của các nhà khoa học và giảng viên, NCS, học viên cao học thuộc Bộ môn, đã tham gia nghiên cứu đề tài về phân tích, tối ưu hóa kết cấu có tham số ngẫu nhiên hoặc mờ và đánh giá độ tin cậy.

-----------------------------------------------------------

Sách có sẵn tại  Phòng đọc mở  tầng 3 - Tòa nhà Thư viện Trường ĐHXDHN

Bạn đọc có thể xem thông tin sách tại đây.

Thư viện Trường ĐHXDHN