توضیحات

تحقیق کاربرد قابلیت اطمینان در مهندسی عمران

برای هر سیستمی و در هر پروژه‌ای، اولین قدم در مهندسی قابلیت اطمینان، مشخص کردن ملزومات قابلیت اطمینان آن می‌باشد. مهندسی قابلیت اطمینان باید ملزومات وظایفی که در راستای تأمین قابلیت اطمینان سیستم انجام می‌گیرند، از جمله مستندسازی مراحل طراحی و توسعه سیستم، آزمایش‌ها، تولید و عملکرد را مشخص نماید. وظایف قابلیت اطمینان شامل انواع تحلیل‌ها، برنامه‌ریزی‌ها و گزارشات شکست‌ها می‌باشد.

عملکرد یک سیستم در هیچ موردی به صورت قطعی قابل تعریف نیست و دارای طبیعت اتفاقی بوده و به صورت اتفاقی در تغییر است. ارزیابی فرآیندهای اتفاقی صرفاً با شیوه‌های احتمالات میسر است. ولی باید توجه داشت که تئوری احتمالات به تنهایی قادر به پیش‌بینی قابلیت اطمینان و یا ایمنی یک سیستم نیست و باید درک کاملی از سیستم، طرح آن، طریقه عمل و از کار افتادن آن، محیط عمل و تنش‌هایی که تحت آن شرایط واقع می‌شود، در اختیار داشت. لذا در اینجاست که باید قضاوت‌های مهندسی را به کار برد. بنابراین تئوری احتمالات فقط ابزاری است تا به وسیله آن اطلاعات یک سیستم را تبدیل به پیش‌بینی عملکرد احتمالی نمود.

روش های آنالیز قابلیت اطمینان به عنوان روش های مبتنی بر علم احتمالات، ابزارهای کارآمدی جهت اعمال عدم قطعیت در پارامترهای مختلف، برای حل مسئله می باشند.

در این تحقیق به بررسی قابیلیت اطمینان در مهندسی عمران و زمینه های سازه و هیدرولیک و ژئوتکنیک پرداخته می شود.

مقدمه

قابلیت اطمینان یک مفهوم عمومی است که در طول سال‌ها به عنوان یک ویژگی مثبت برای یک فرد یا محصول شناخته شده است. آغاز این مفهوم در سال ۱۸۱۹ صورت گرفته و به سرعت رو به رشد حرکت نمود. از نظر آماری، قابلیت اطمینان، سازگاری مجموعه‌ای از ابعاد یا ابزارهای اندازه‌گیری است که اغلب به منظور توضیح دادن یک آزمایش استفاده می‌شود. قابلیت اطمینان در مقابل مفهوم خطاهای تصادفی قرار دارد.

مفهوم اولیه‌ای که پیش از جنگ جهانی دوم برای قابلیت اطمینان مورد استفاده قرار می‌گرفت، قابلیت تکرار پذیری بوده است. در این مفهوم پدیده‌ای زمانی قابل اطمینان می‌باشد که مکرراً نتایج یکسانی از آن حاصل شود.

یکی از کاربردهای اولیه قابلیت اطمینان به دستگاه تلگراف مربوط می‌شود. در سال ۱۹۱۵ رادیو در جامعه به تدریج ظاهر شد. اتومبیل‌ها در سال ۱۹۲۰ بیشتر مورد استفاده عمومی قرار گرفتند و با این اختراعات کاربردهای قابلیت‌های اطمینان مکانیکی به نمایش گذاشته شد. در دهه‌های ۱۹۲۰ و ۱۹۳۰ تیلور با ایجاد محصولات با بقای بیشتر، توانست بازده خط تولید را افزایش دهد. وی برای اولین بار مهندسی را از مدیریت و کنترل را جدا نمود. در سال ۱۹۶۸ انجمن قابلیت اطمینان با ریاست ریچارد رلمن شکل گرفت. همچنین در همین سال آزمایشگاهی برای تحقیقات آماری در دانشگاه واشنگتن، با تعامل گسترده با اداره تحقیقات ناوال تأسیس گردید. این فعالیت‌ها، کاربردهای آماری را تقویت و توسعه دادند. درواقع شیوه‌های ارزیابی قابلیت اطمینان از نظر تاریخچه پیدایش، بدوا در ارتباط با صنایع هوافضا و کاربردهای نظامی شکل گرفت. ولی سریعاً توسط سایر صنایع مانند صنایع هسته‌ای که تحت فشار شدیدی جهت تضمین ایمنی و قابلیت اطمینان راکتورهای هسته‌ای در تأمین انرژی الکتریکی می‌باشند و یا صنایع فرآیندهای پیوسته مانند صنایع فولاد و صنایع شیمیایی که هر ساعت از توقف آن‌ها به علت وقوع معایب می‌تواند موجب تحمیل خسارت‌های مالی و جانی و آلودگی محیط‌زیست شود مورد توجه و کاربرد قرار گرفت.

…

فهرست مطالب تحقیق کاربرد قابلیت اطمینان در مهندسی عمران

1 فصل اول مقدمه و کلیات… 2
1‌.1‌ آشنایی با مفاهیم و ملزومات مورد استفاده در قابلیت اطمینان سیستم‌های مهندسی.. 4
1‌.1‌.1‌ قابلیت اطمینان و اعتبار 4
1‌.1‌.2‌ عوامل مؤثر بر قابلیت اطمینان.. 5
1‌.1‌.3‌ طراحی برای قابلیت اطمینان DFR (Design For Reliability) 6
1‌.1‌.4‌ آزمایشات قابلیت اطمینان.. 8
1‌.1‌.5‌ پارامترهای قابلیت اطمینان سیستم‌های مهندسی.. 9
1‌.1‌.6‌ ملزومات قابلیت اطمینان یک سیستم مهندسی.. 10
1‌.1‌.7‌ طرح و برنامه قابلیت اطمینان سیستم مهندسی.. 10
1‌.2‌ تعریف جامع و ریاضی از تئوری قابلیت اطمینان سیستم.. 11
1‌.3‌ شرایط لازم برای قابلیت اطمینان یک سیستم کلی مهندسی.. 13
1‌.4‌ روش های ارزیابی قابلیت اطمینان.. 15
1‌.4‌.1‌ روش ترکیب منحنی توزیع متغیرهای تصادفی.. 15
1‌.4‌.2‌ روش شبیه سازی مونت کارلو. 16
1‌.4‌.3‌ روش تخمین نقطه. 19
1‌.4‌.4‌ روش لنگر دوم مرتبه اول (FOSM) 22
1‌.4‌.5‌ روش قابلیت اعتماد مرتبه اول.. 23
2 فصل دوم مروری بر تحقیقات گذشته. 28
2‌.1‌ روش های آنالیز قابلیت اعتماد پتانسیل روانگرایی.. 29
2‌.1‌.1‌ روش های تحلیلی.. 29
2‌.1‌.2‌ روش های تقریبی.. 30
2‌.1‌.2‌.1‌ جوانگ و همکاران (2011) 30
2‌.1‌.2‌.2‌ جوانگ و همکاران (2004) 31
2‌.1‌.2‌.3‌ جوانگ و همکاران (2005) 32
2‌.1‌.2‌.4‌ پپسکیو و همکاران (2005) 34
2‌.1‌.2‌.5‌ لوپز و مدرسی (2010) 35
2‌.1‌.3‌ روش های مبتنی بر رگرسیون آامری.. 35
2‌.1‌.3‌.1‌ هوانگ و همکاران (2015) 35
2‌.1‌.3‌.2‌ پیپاسنسیو (2008) 36
2‌.1‌.4‌ روش های مبتنی بر هوش مصنوعی.. 37
2‌.1‌.4‌.1‌ جوانگ و همکاران (2013) 38
2‌.1‌.4‌.2‌ جوانگ و همکاران (2001) 38
2‌.2‌ قابلیت اطمینان در شبکه های توزیع آب… 39
2‌.2‌.1‌ قابلیت اطمینان مکانیکی.. 40
2‌.2‌.2‌ قابلیت اطمینان هیدرولیکی.. 40
2‌.2‌.2‌.1‌ شاخص شکست…. 41
2‌.2‌.2‌.2‌ منحنی های جریمه. 42
2‌.2‌.3‌ سوابق مطالعاتی تحلیل عدم قطعیت و تحلیل قابلیت اطمینان در شبکه های توزیع آب.. 42
2‌.3‌ ارزیابی قابلیت اطمینان بهینه سازی سازه 46
2‌.3‌.1‌ طراحی مبتنی بر نیرو 49
2‌.3‌.2‌ طراحی مبتنی بر عملکرد. 50
2‌.3‌.3‌ ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم سازه ای.. 51
2‌.3‌.3‌.1‌ طراحی غیر یقین اندیشانه. 52
2‌.3‌.3‌.2‌ طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان.. 52
2‌.3‌.3‌.3‌ طراحی رباست…. 54
2‌.3‌.4‌ آنالیز سازه و بر آورد ظرفیت آن.. 55
2‌.3‌.4‌.1‌ آنالیز خطی سازه. 56
2‌.3‌.4‌.2‌ آنالیز استاتیکی معادل خطی… 56
2‌.3‌.4‌.3‌ آنالیز طیفی مودال.. 56
2‌.3‌.4‌.4‌ آنالیز تاریخچه‌ی زمانی… 57
2‌.3‌.4‌.5‌ آنالیز غیرخطی سازه. 58
2‌.3‌.4‌.6‌ آنالیز غیرخطی تاریخچه‌ی زمانی… 58
2‌.3‌.4‌.7‌ آنالیز بار افزون.. 58
2‌.4‌ ‌ارزیابی قابلیت اطمینان روانگرایی خاک های ماسه ای اشباع. 59
2‌.4‌.1‌ حل مسئله با استفاده از روش ترکیب منحنی توزیع متغیرهای تصادفی.. 63
2‌.4‌.1‌.1‌ محاسبه و : 67
2‌.4‌.1‌.2‌ محاسبه و : 68
2‌.4‌.1‌.3‌ محاسبه و : 68
2‌.4‌.1‌.4‌ صحت سنجی نتایج با استفاده از روش شبیه سازی مونت کارلو. 72
2‌.4‌.1‌.5‌ مقایسه نتایج حاصل از دو روش….. 74
3 فصل سوم جمع بندی و نتیجه گیری.. 76
3‌.1‌ جمع بندی.. 77
منابع و مراجع.. 78

منابع تحقیق کاربرد قابلیت اطمینان در مهندسی عمران

Lin, K.-Y. and D.M. Frangopol, Reliability-based optimum design of reinforced concrete girders. Structural Safety, 2007. 18(2–3): p. 239-258.
Ganzerli, S., C.P. Pantelides, and L.D. Reaveley, Performance-based design using structural optimization. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2000. 29(11): p. 1677-1690.
Wu, SJ. and Chow, PT. “Steady-state genetic algorithm for discrete optimization of trusses.” Comput. Struct., 2009: Vol. 56, PP. 979-991.
Metropolis and S. Ulam, “The monte carlo method,” Journal of the American statistical association, vol. 44, pp. 335-341, 2008.
Rosenblueth, “Point estimates for probability moments,” Proceedings of the National

Academy of Sciences, vol. 72, pp. 3812-3814, 2003.

E. Walpole, R. H. Myers, S. L. Myers, and K. Ye, Probability and statistics for

engineers and scientists vol. 5: Macmillan New York, 2001.

H. S. Ang and W. H. Tang, “Probability Concepts in Engineering Planning and

Design,” Inc, New York, vol. II, 2004.

H. Juang, D. V. Rosowsky, and W. H. Tang, “Reliability-based method for assessing liquefaction potential of soils,” Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, vol. 125, pp. 684-689, 2011.
Low and W. H. Tang, “Efficient reliability evaluation using spreadsheet,” Journal of engineering mechanics, vol. 123, pp. 749-752, 2014.
Hsein Juang, S. Hui Yang, H. Yuan, and E. Hui Khor, “Characterization of the uncertainty of the Robertson and Wride model for liquefaction potential evaluation,” Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol. 24, pp. 771-780, 2004.

توجه:

تحقیق کاربرد قابلیت اطمینان در مهندسی عمران شامل یک فایل ورد 80 صفحه ای و یک پاورپوینت 20 اسلایدی می باشد.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.