Szerkezetek szeizmikus törékenységi görbéinek előállítása teljes megbízhatósági analízis alapján

A szeizmikus hatásoknak kitett szerkezetek tervezése során a szeizmikus kockázat mérséklése a célunk. Tekintve, hogy a kockázat teljes megszüntetését nem érhetjük el, alapvető fontosságú, hogy a tervezés folyamata racionális döntésekből álljon, mely során a döntéshozók mérlegelik a vállalható kockázat mértékét. A korszerű méretezési eljárások alkalmazásával (pl. teljesítmény alapú tervezés), a kockázat meghatározását a szerkezetek tényleges viselkedésének minél pontosabb megismerésével próbáljuk elérni. A szeizmikus hatásoknak kitett szerkezetek sérülékenységét gyakran a törékenységi görbével jellemezzük, mely megmutatja, hogy adott intenzitású földrengés esetén mekkora a szerkezet tönkremeneteli valószínűsége. Ezeket a görbéket gyakran egyszerűsítő feltevésekkel határozzák meg, azonban ez jelentős hibákat rejthet magában. Fejlettebb analízisek és nagyszámú időtörténeti földrengésvizsgálat alkalmazásával a törékenységi görbe pontosabban meghatározható, azonban ezen módszerek esetében az ellenállás oldali bizonytalanságokat általában csak közelítő módon veszik figyelembe.

Dolgozatom célja egy olyan eljárás kidolgozása és számítógépi környezetbe való adaptálása, mely segítségével a különböző bizonytalanságok megfelelő módon figyelembe vehetők. Ennek eléréséhez a tönkremeneteli valószínűség meghatározását a megbízhatósági analízis módszereivel végeztem el. Munkámban az egyes lépések és eredmények illusztrálását egy nyomatékbíró acélkeret példáján keresztül mutattam be, ez azonban nem jelenti a most ismertetett keretrendszer alkalmazhatósági korlátját. Az eljárás során FERUM szoftverkörnyezetben elkészítettem a vizsgált szerkezet sztochasztikus modelljét, mely során valószínűségi változókat és tönkremeneteli komponenseket definiáltam. A valószínűségi változók - és így a bizonytalanságok - jellemzése objektív módon, a szakirodalomban található előírásoknak megfelelően történt. A szerkezetek mechanikai modelljét és a nemlineáris dinamikai földrengésvizsgálatokat az Opensees végeselemes szoftver segítségével készítettem el. A megbízhatósági analízis elvégzéséhez a sztochasztikus modell és a mechanikai modell közötti kapcsolatot kellett megteremtenem, mely a fent említett szoftverek összehangolását igényelte. Tekintve, hogy a megbízhatósági analízis, minden részletre kiterjedő végrehajtása rendszerint igen időigényes folyamat, megvizsgáltam, hogy milyen lehetőségeink vannak a számítási igény csökkentésére az eredmények megbízhatóságának számottevő csökkenése nélkül. Eredményeimet összehasonlítottam a szakirodalomban található módszerek eredményével, és mindezek alapján javaslatot tettem a "megfelelő" analízis szintre.

szerző

• 
  Hazay Máté
  Szerkezet-építőmérnök mesterszak (MSc)
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

• 
  Dr. Vigh László Gergely
  Egyetemi docens, Hidak és Szerkezetek Tanszék
  

helyezés