Miary bezpieczeństwa konstrukcji inżynierskich

W monografii przedstawiono historię rozwoju metod analizy bezpieczeństwa konstrukcji budowlanych od metod deterministycznych, poprzez metody probabilistyczne, po metody oparte na teorii zbiorów rozmytych. Zaproponowano także nową metodę oceny stanu technicznego, niezawodności oraz prawdopodobieństwa awarii konstrukcji budowlanych, stanowiącą połączenie algorytmów teorii zbiorów rozmytych (FST) z probabilistyczną teorią niezawodności konstrukcji. Metoda ta wyróżnia się nieliniowym, dokładnym sposobem określania wektora stanu konstrukcji oraz nowym przejściem z przestrzeni teorii zbiorów rozmytych do przestrzeni probabilistycznej. Umożliwia wielokryterialną ocenę stanu technicznego konstrukcji z uwzględnieniem istotności (wag) poszczególnych czynników mających wpływ na stan konstrukcji. Pozwala również oszacować prawdopodobieństwo p_f awarii i wskaźnik bezpieczeństwa β konstrukcji z uwzględnieniem wpływu mierzalnych oraz rozmytych przyczyn awarii, a także z uwzględnieniem istotności poszczególnych przyczyn. W pracy zamieszczono przykłady liczbowe zastosowań opracowanej metody do oszacowania bezpieczeństwa eksploatacji różnych konstrukcji, co umożliwia łatwe jej wdrożenie do praktyki eksperckiej oraz projektowej.

Spis treści
1. Wstęp   7
1.1. Wprowadzenie   7
1.2. Przedmiot, cel i zakres rozprawy   8
1.3. Ważniejsze oznaczenia   9
2. Rozwój analizy bezpieczeństwa konstrukcji   21
2.1. Historia rozwoju teorii bezpieczeństwa konstrukcji budowlanych   21
3. Probalistyczna ocena bezpieczeństwa konstrukcji  27
3.1. Podstawy teoretyczne probabilistycznej oceny bezpieczeństwa konstrukcji   27
3.2. Metody probabilistyczne pierwszego poziomu  37
3.3. Metody probabilistyczne drugiego poziomu  40
3.4. Metody probabilistyczne trzeciego poziomu — metody modelowe   76
3.5. Metody probabilistyczne trzeciego poziomu — metody symulacyjne  112
3.6. Ocena bezpieczeństwa konstrukcji budowlanych na postawie teorii ryzyka   118
4. Rozmyta ocena bezpieczeństwa konstrukcji   129
4.1. Podstawy teoretyczne rozmytej oceny bezpieczeństwa konstrukcji budowlanych   129
4.2. Weryfikacja statystyczna zjawiska rozmycia oceny bezpieczeństwa konstrukcji na pod-stawie badań statystycznych awarii konstrukcji budowlanych w Polsce   140
5. Podsumowanie aktualnego stanu wiedzy dotyczącego oceny bezpieczeństwa konstrukcji budowlanych   149
5.1. Podsumowanie analizy statystycznej dotyczącej przyczyn awarii oraz katastrof konstrukcji budowlanych  149
5.2. Podsumowanie aktualnego stanu wiedzy teoretycznej dotyczącej oceny bezpieczeństwa konstrukcji budowlanych   152
6. Zastosowanie teorii zbiorów rozmytych oraz hierarchii Saaty'ego do analizy bezpieczeństwa konstrukcji  163
6.1. Wprowadzenie do rozmytej analizy bezpieczeństwa konstrukcji   163
6.2. Opis wielokryterialnej oceny konstrukcji w zagadnieniach ekspertyzowych z wykorzysta-niem hierarchii Saaty'ego   164
6.3. Przejście od rozmytego do probabilistycznego opisu bezpieczeństwa konstrukcji   168
6.4. Przykłady numeryczne wielokryterialnej oceny rozmytej i probabilistycznego oszacowania bezpieczeństwa konstrukcji budowlanych   171 6.4.1. Przykład oszacowania bezpieczeństwa stalowej rury gazociągu   171
6.4.2. Przykład oszacowania bezpieczeństwa konstrukcji żelbetowego komina  182
6.4.3. Przykład oszacowania bezpieczeństwa stalowej konstrukcji ramy wsporczej turbogeneratora  187
6.5. Wykorzystanie zaproponowanej metody w zagadnieniach weryfikacji norm projektowych   201
7. Analiza rozkładu nośności granicznej konstrukcji w stanie sprężysto-plastycznym   205
7.1. Zakres przeprowadzonej analizy sprężysto-plastycznej konstrukcji   205
7.2. Numeryczna analiza parametrów nośności wybranej konstrukcji metodą Monte Carlo  206
7.3. Omówienie wyników przeprowadzonej analizy numerycznej rozkładu losowej nośności granicznej konstrukcji wybranej kratownicy   215
8. Podsumowanie rozprawy i wnioski końcowe  221
Literatura   225
Safety measuresaf civil engineering structures  249