كليدواژه :
مقاوم سازي , شبكه عصبي , تحليل قابليت اعتماد , مونت كارلو , دال بتني
چكيده فارسي :
مطابق گزارشهايي كه از تحقيقات اخير در بررسي پارامترهاي دخيل در مقاوم سازي و تحليل قابليت اعتماد اتصال دالهاي بتني متكي به ستونها ارايه شده است، شبيه سازي مونت كارلو روش مناسبي معرفي گرديده است. ليكن براي بدست آوردن احتمال خرابي مناسب، تعداد زيادي آناليز جهت شبيه سازي مورد نياز مي باشد. اين مساله حجم محاسبات لازم را افزايش مي دهد. در تحقيق حاضر يك روش سودمند جهت بدست آوردن احتمال خرابي اتصال دالهاي بتني متكي به ستونها و تعيين ميزان تاثير پارامترهاي آماري متغير هاي تصادفي بر احتمال خرابي با ارايه فرمولبندي لازم تشريح مي گردد. كليه روابط پيشنهادي، بصورت تحليلي اثبات مي شوند و ضمن ارايه مثال عددي، كارآيي اين روابط تبيين مي شود. روش پيشنهادي بر پايه شبكه هاي عصبي تابع بنيادي شعاعي ارايه مي گردد تا جايگزين تحليل دقيق در روش مونت كارلو شده و حجم محاسبات كاهش يابد. بنابراين با يك روش تركيبي از روش هاي عصبي و روش مونت كارلو روش نويني در تحليل قابليت اعتماد دالهاي بدون فولاد گذاري برشي ارائه مي گردد. همچنين آناليز حساسيت جهت تعيين پارامترهاي موثر در تحليل قابليت اعتماد طراحي پانچ ارايه مي گردد. ابعاد ستون ، مقاومت فشاري بتن، بار زنده، ميلگردهاي خمشي دال و ضخامت دال، بعنوان پارامترهاي متغير و احتمالاتي مورد ارزيابي دقيق در روش جديدي مبتني بر روش مونت كارلو قرار مي گيرد و ميزان تاثير اين پارامترها در خرابي اتصال دال به ستون براساس روابط دو آيين نامه معتبر اروپا، EC2(2004)وامريكا، ACI 318_11 بررسي گرديده است. نتايج صحت سنجي در روش پيشنهادي، بيانگر آنست كه روش تركيبي مونت كارلو و شبكه عصبي با توابع بنيادي شعاعي داراي سرعت مناسب و دقت كافي مي باشد. همچنين مقايسه ضوابط دوآيين نامه مذكورنشان دهنده آنست كه ضوابط EC2(2004) طرح اقتصادي تري نسبت به آيين نامه امريكا(ACI) ارائه مي كند. دليل اين امر در نظرگرفتن اثر ميلگردهاي خمشي در ظرفيت برش پانچ مي باشد. ميزان تاثير اين پارامتر طراحي به همراه ساير پارامترها تحليل حساسيت گرديد و نتايج تحقيق حاضر نشان مي دهد كه اگر چه در هردو آيين نامه ضخامت دال بيشترين اثر بر احتمال خرابي اتصال را دارا مي باشد، اما در روابط آيين نامه اروپا، نسبت درصد فولاد خمشي داراي تاثيري در حدود پارامترهايي نظير ابعاد ستون و مقاومت فشاري بتن مي باشد و در روابط آيين نامه ACI پس از ضخامت دال، تنها مقاومت فشاري بتن تاثير بسزايي در احتمال خرابي خواهد داشت. بنابراين مي توان نتيجه گرفت اگرچه آرماتور خمشي، مقاومت خمشي دال را تامين مي كند اما علاوه بر آن با كاهش ميزان دوران دال، منجر به بهبود مقاومت برش پانج نيز مي گردد. در مجموع روش پيشنهادي با توجه به كاهش حجم محاسبات و دقت مناسب مي تواند در بررسي ساير ضوابط طرح، بخصوص در مقاوم سازي هدفمند اتصالات بتني مورد استفاده قرار گيرد.
چكيده لاتين :
According to recent research reports on the parameters involved in the retrofitting and reliability analysis of the concrete slabs connected to columns, Monte Carlo simulation has been introduced as a suitable method. However, a large number of analyzes are required to simulate the probability of failure. This, increases the volume of computations required. In the present study, a useful method is introduced to determine the effect of statistical parameters of random design variables on the probability of failure of slab connection. All the proposed relations are proved analytically and while providing a numerical example, the efficiency of these relations is clarified. The proposed method is based on radial basis function neural networks on the way to replace the analysis in the Monte Carlo method and reduce the computational volume. Therefore, with a combination of neural networks and Monte Carlo method, a new method is presented in the analysis of the reliability of slabs without shear steel. Sensitivity analysis is also presented to assess the effective parameters in the reliability analysis of punch design. Column dimensions, concrete compressive strength, live load, slab flexural reinforcement and slab thickness are evaluated as probabilistic design variables using both European Code (EC 2004) and American Concrete Institute relations (ACI 318_11). The results of validation in the proposed method indicate that the combined method of Monte Carlo and neural network with radial basis functions has an appropriate speed and sufficient accuracy. Also, a comparison of the results of the two codes, shows that EC2 (2004) offers a more economical design than the ACI. The reason for this is to consider the effect of flexural reinforcement on the punch capacity. Sensitivity analysis results show that although in both codes, the thickness of the slab has the greatest effect on the probability of connection failure, but in European code, the percentage of flexural steel has as similar effect as column dimensions and compressive strength of concrete effect. In the relations of ACI, after the thickness of the slab, only the compressive strength of concrete will have a significant effect on the probability of failure. Therefore, it can be concluded that although the flexural reinforcement provides the flexural strength of the slab, but also increases the punch shear strength of the slab by reducing the slab rotation. In general, the proposed method can be used in reviewing other design criteria, especially in credibility analysis and proper retrofitting of structures, due to the reduction of computational volume and appropriate accuracy.
