АНАЛІЗ МОДЕЛЕЙ НАДІЙНОСТІ ЕЛЕМЕНТІВ ДОРОЖНІХ ТРУБ, ЩО ПРОЄКТУЮТЬСЯ У ВІДПОВІДНОСТІ ДО ЄВРОКОДУ

Анотація

Мета. Головна мета роботи – аналіз моделей надійності елементів дорожніх труб, що проєктуються відповідно до Єврокоду (EN 1990), шляхом теоретичного дослідження. Додаткові завдання включають: 1) теоретичне дослідження та огляд ретроспективи розвитку теорії надійності у будівництві; 2) розкриття причин впровадження Єврокоду як першої у світі системи проєктування, що базується на принципі керованої надійності; 3) детальний опис трьох рівнів (форматів) оцінки надійності, що пропонуються стандартом EN 1990. Методика. Методика дослідження базується на теоретичному вивченні концепцій надійності, починаючи з перших імовірнісних методів 1930-х років. 1. Аналіз історичної основи: Вивчення концепції структурної безпеки А. Р. Ржаніцина (1952 р.), відомої як «метод другого моменту». У цьому підході опір елемента (R) та навантаження (E) розглядаються як випадкові некорельовані змінні. 2. Вивчення форматів надійності EN 1990: Аналіз трьох рівнів оцінки надійності: – Рівень I (Напівімовірнісний метод): Вивчення класичного підходу, де використовуються часткові коефіцієнти надійності. (g_k); – Рівень II (FORM): Аналіз Методу першого порядку оцінки надійності, який є базовим методом для Єврокоду; – Рівень III (SORM): Аналіз «Точної процедури» теорії надійності, що передбачає аналітичний або чисельний розрахунок інтеграла ймовірності відмови з довільними функціями розподілу. 3. Застосування до дорожніх труб: Розгляд практичного застосування цих форматів до елементів дорожніх труб, які є критично важливими інженерними спорудами, що працюють під складним поєднанням постійних навантажень (ґрунтовий насип) та тимчасових навантажень (рухомий склад). Результати. Керована надійність: Єврокод є першою у світі системою проєктування, заснованою на принципі керованої надійності. Цей принцип надає проєктувальнику інструментарій для кількісної оцінки та модифікації рівня надійності. Базовий метод Єврокоду: Обґрунтовано, що Метод першого порядку оцінки надійності (FORM), який відповідає Рівню II, є базовим методом для Єврокоду і став визнаним інструментом управління надійністю в усьому світі. Функція надійності: Концепція надійності в Єврокоді забезпечує безпеку споруд. Вона також слугує критерієм оптимальності проєкту та структурної довговічності. Застосування до дорожніх труб: – Рівень I є основним підходом для рутинного проєктування дорожніх труб; – Рівень II (FORM) використовується для критичних та великих труб. Він дозволяє кількісно оцінити індекс надійності (b) та забезпечити його відповідність мінімально допустимому рівню; – Рівень III (SORM) практично не використовується в рутинному проєктуванні, але може бути застосований для унікальних об’єктів або в наукових дослідженнях для отримання найточнішої оцінки ймовірності відмови. Наукова новизна. Обґрунтовується, що концепція надійності забезпечує безпеку дорожніх труб та надає проєктувальнику інструментарій для кількісної оцінки та керування рівнем надійності, слугуючи критерієм оптимальності проєкту та довговічності. Практична значимість. Управління безпекою: Концепція надійності в Єврокоді забезпечує безпеку будівель і споруд. Інструмент оптимізації: Основний принцип керованої надійності дозволяє проєктувальнику кількісно оцінювати та змінювати рівень надійності, що є не лише мірою безпеки, але й критерієм оптимальності проєкту та довговічності споруди. Актуальність для дорожніх труб: Застосування трирівневої системи оцінки надійності є особливо актуальним для елементів дорожніх труб, оскільки дозволяє точно врахувати складний вплив ґрунтового насипу та транспортного навантаження, забезпечуючи їхню оптимальність і довговічність.