Рекомендуем вам также следующие ресурсы по темам, связаным с домами - строительство, недвижимость, дизайн интерьера :




 Новостройки и новые жилищные комплексы, обзоры

 



СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ в строительной механике

 
СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ в строительной механике — методы расчета конструкций, основанные на математическом аппарате теории вероятностей и математической статистики.Необходимость использования статистических методов для расчета строительных конструкций определяется случайным характером внешних нагрузок и механических свойств материалов, а также (в меньшей степени) — случайными отклонениями геометрических параметров конструкций от проектных значений.
 
Статистические методы тесно связаны с теорией надежности, изучающей способность конструктивной системы выполнять заданные ей функции в заданных условиях эксплуатации. Нарушение хотя бы одной из этих функций называется в теории надежности отказом. Отказ трактуется как случайное событие, а надежность — как вероятностная характеристика всей системы. Наиболее удобной мерой надежности является вероятность того, что в течение установленного промежутка времени при заданных условиях эксплуатации не произойдет ни одного отказа. Эта вероятность, обозначаемая через Р, называется надежностью системы. Говорят о надежности 0,99; 0,999 и т. п.
 
Понятие надежности тесно связано с понятием долговечности. Долговечностью Т называется время работы системы от начала эксплуатации до выхода из строя. К задачам теории надежности относятся: определение надежности системы по известным надежностям ее элементов; отыскание принципов синтеза систематически обладающих заданной надежностью; разработка методов повышения надежности, долговечности и ремонтопригодности систем; определение экономически обоснованных значений надежности и долговечности; обоснование методов контроля качества и методов испытаний, обеспечивающих заданный уровень надежности, и т. д.Понятие отказа, связанного с нарушением прочности или жесткости конструкции, по существу совпадает с понятием предельного состояния в широком смысле. Эти отказы могут быть разбиты на две группы.
 
Первую группу составляют отказы, носящие характер случайного выброса: хрупкое разрушение; превышение предела упругости в какой-либо точке конструкции, для которой остаточные деформации недопустимы; возникновение слишком больших упругих деформаций. Вторую группу составляют отказы, возникающие в результате необратимого постепенного накопления повреждений: накопления пластических деформаций или деформаций ползучести, развития усталостной трещины или механического износа.Особое место занимают статистические методы в расчетах на устойчивость и колебания.
 
Поведение сжатых стержней, пластин и оболочек существенно зависит от начальных неправильностей, которые носят случайный характер. Устойчивой форме равновесия соответствует максимум вероятности ее реализации, а неустойчивым — минимум вероятности. Статистическое рассмотрение позволяет охарактеризовать поведение реальной конструкции более полно, чем в рамках обычных представлений об устойчивости. Это особенно относится к явлению «прощелкивания» тонких оболочек.
 
Если конструкция загружена быстро изменяющейся случайной нагрузкой, то движение конструкции представляет собой случайный процесс. Это движение может быть описано методами корреляционной и спектральной теорий или теорией случайных процессов марковского типа. Используя эти методы, можно вычислить статистические характеристики напряжений, возникающих в конструкции. Дальнейший расчет сводится к определению надежности и долговечности конструкции. Перспективно применение статистических методов в расчете конструкций на сейсмостойкость. Вероятностная природа сейсмических сил имеет два источника. Первый состоит в том, что каждое землетрясение представляет собой случайный акт. Другим источником является то обстоятельство, что к каждой точке земной поверхности сейсмические волны приходят после многократной дифракции и интерференции. Поэтому движение грунта в каждом пункте следует рассматривать как случайный нестационарный процесс.
 
Специализируя форму этого процесса, можно найти средний квадрат параметра нагрузки S2(t) и эффективный период его изменения Эта надежность является условной в том смысле, что она определена при заданных интегральных параметрах землетрясения и заданных параметрах конструкции. Полная надежность вычисляется при помощи формулы полной вероятности.Применение статистических методов в строительной механике требует накопления статистических данных для внешних нагрузок и свойств материалов конструкций. Для получения этих данных необходимы обширные экспериментальные исследования с привлечением методов математической статистики.
 
 
Лит.: Болотин В. В., Статистические методы в строительной механике, М., 1965; Маликов и. М. [и др.], Основы теории и расчета надежности, 2 изд., J1., 1960; Ржаницын А. Р., Расчет сооружений с учетом пластических свойств материалов, 2 изд , М., 1954
 
 
 

« СТАТИСТИКА КАПИТАЛЬНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМАЯ СИСТЕМА »