به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « failure probability » در نشریات گروه « عمران »

تکرار جستجوی کلیدواژه «failure probability» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • مهرشاد قربانزاده، پیمان همامی*، محسن شهروزی
    روش مرتبه ی اول هاسفر لین راکیویتز فیسلر به شکل گسترده یی در تحلیل قابلیت اعتماد سازه ها استفاده شده است. با این حال، مرتبه ی بالای غیرخطی بودن تابع حالت حدی می تواند به ناپایداری حل مسیله در الگوریتم های بهینه سازی غیرخطی منجر شود. مطالعه ی حاضر قصد دارد تا ویژه سازی یک الگوریتم بهینه سازی غیرخطی عددی جهت یافتن نقطه ی طراحی در فضای استاندارد نرمال و احتمال شکست متناظر با آن را در قالب یک ساختارسازی جدید ارایه کند. روش برنامه ریزی توالی کمینه ی مربعات برای حل یک مسیله ی قابلیت اعتماد سازه ها، دارای همگرایی سریع و کارایی بالا در مرحله ی خطی سازی تابع حالت حدی است. روش مذکور، مسیله ی اولیه را با یک مسیله ی خطی کمینه ی مربعات از طریق گسسته سازی های پایدار برای ماتریس هسیان جایگزین می کند و همواره یک حل پایدار را نتیجه می دهد. بعد از دستیابی به پاسخ در مرحله ی خطی سازی، روش میانگین موردانتظار احتمالاتی با در نظر گرفتن ماتریس هسیان و فضای دوران یافته استفاده شده است، تا دقت محاسباتی پاسخ به دست آمده را به دقتی نزدیک به روش شبیه سازی مونت کارلو اصلاح کند.
    کلید واژگان: {قابلیت اعتماد سازه ها, احتمال شکست, بهینه سازی عددی, احتمال موردانتظار, برنامه ریزی توالی کمینه ی مربعات}
    Mehrshad Ghorbanzadeh, P. Homami *, M. Shahrouzi
    The Hasofer-Lind and Rackwitz-Fiessler (HLRF) algorithm, which is based on the first-order reliability method (FORM), is widely used to estimate failure probability, reliability index, and design point in structural reliability analysis. However, due to the high nonlinearity of the limit state surface, the HLRF algorithm can be unstable. To address this issue, this paper proposes an optimization method to locate and estimate the design point in the standard normal space and calculate the corresponding failure probability. The reliability problem is solved using sequential least squares programming (SLSQP) to improve accuracy, robustness, and efficiency. SLSQP replaces the quadratic programming problem with a linear least-squares problem, using a stable LDL factorization of the Hessian of the Lagrangian equation. The initial optimization problem is converted into a minimum distance optimization problem with a lower bound constraint. To eliminate linearization errors, the probability expectation method with rotation directions space is employed. The proposed algorithm is demonstrated in several benchmark numerical examples with both explicit and implicit limit state functions. Its fast convergence rate is a notable feature of the proposed algorithm, which enhances its competitiveness in structural reliability analysis.
    Keywords: Structural reliability analysis, Failure probability, Numerical optimization, Probability expectation, sequential least squares programming}
  • M. Ghorbanzadeh*, P. Homami, M. Shahrouzi

    The real-world applications addressing the nonlinear functions of multiple variables could be implicitly assessed through structural reliability analysis. This study establishes an efficient algorithm for resolving highly nonlinear structural reliability problems. To this end, first a numerical nonlinear optimization algorithm with a new simple filter is defined to locate and estimate the most probable point in the standard normal space and the subsequent reliability index with a fast convergence rate. The problem is solved by using a modified trust-region sequential quadratic programming approach that evaluates step direction and tunes step size through a linearized procedure. Then, the probability expectation method is implemented to eliminate the linearization error. The new applications of the proposed method could overcome high nonlinearity of the limit state function and improve the accuracy of the final result, in good agreement with the Monte Carlo sampling results. The proposed algorithm robustness is comparatively shown in various numerical benchmark examples via well-established classes of the first-order reliability methods. The results demonstrate the successive performance of the proposed method in capturing an accurate reliability index with higher convergence rate and competitive effectiveness compared with the other first-order methods.

    Keywords: Structural reliability, expectation, failure probability, nonlinear optimization}
  • محمودرضا شیراوند*، محمد واصف

    پل ها ازجمله ارکان اصلی خطوط حمل و نقل شهری و بین شهری می باشند. بنابراین باید طوری طراحی شوند که بعد از وقوع زلزله قابل استفاده بوده و منجر به قطع ارتباط سیستم حمل و نقل عمومی نشوند. عوامل مختلفی می توانند بر روی احتمال شکست پایه ها و رفتار پل، موثر باشند و هدف این پژوهش، بررسی تاثیر تغییرات پارامترهای سازه ای (مقاومت مشخصه بتن، تنش تسلیم فولاد، قطر ناحیه محصور بتن ، قطر پایه، سختی جداگر لرزه ای و قطر میلگرد های طولی) بر میزان احتمال شکست پایه های پل های بتنی دارای جداگر الاستیک می باشد. برای این کار از نرم افزار OpenSees جهت مدل سازی و تحلیل پل ها استفاده شده است. با استفاده از این نرم افزار، تحلیل دینامیکی غیر خطی افزایشی، انجام و منحنی های تحلیل دینامیکی افزایشی و منحنی های شکنندگی برای مدل های مختلف پل ها استخراج و ارایه شده است. بطور کلی 16 مدل پل تحت تحلیل دینامیکی افزایشی قرار گرفته و منحنی های تحلیل دینامیکی افزایشی و شکنندگی برای آن ها ارایه شده و احتمال شکست آن ها مورد بررسی قرار گرفته اند. با توجه به نمودار های ارایه شده می توان نتیجه گرفت که با کاهش قطر ناحیه محصور و افزایش سختی جداگر الاستیک، احتمال خرابی افزایش یافته و افزایش قطر پایه ها، مقاومت مشخصه بتن، تنش تسلیم فولاد و قطر میلگرد طولی، موجب کاهش احتمال خرابی پایه ها می-گردد.

    کلید واژگان: پل های بتنی, جداگر لرزه ای الاستیک, تحلیل دینامیکی غیر خطی افزایشی, منحنی های شکنندگی, احتمال شکست}
    Mahmoud R. Shiravand *, Mohammad Vasef

    Bridges are a critical part of the urban and suburban transportation network, so they are supposed to be designed to sustain earthquake induced damages to be utilized after earthquake. Various parameters can affect the behavior and probability of failure of a bridge and the present work aims to evaluate the effects of changes in structural parameters on the probability of failure in isolated concrete bridges OpenSees software is used for simulating and analyzing 16 different bridge models. Incremental dynamic analysis is conducted using this software and IDA and fragility curves of models are derived and presented. The results show that the probability of failure decreases with the increase of the pier diameter, concrete compressive strength, yield strength of longitudinal rebars and diameter of longitudinal bars. Also increasing the stiffness of elastic isolator and decreasing confined diameter of pier results in increasing the probability of failure. Furthermore, results show that, the probability of failure is more sensitive on the variation of pier confined diameter, yield strength of longitudinal rebars, diameter of longitudinal bars and the stiffness of elastic isolators in comparison with the variation of concrete compressive strength.

    Keywords: Concrete bridge, IDA, Fragility Curves, Elastomeric seismic isolator, failure probability}
  • سیامک گل نرگسی*، علی نظری، فرزاد شهابیان مقدم
    به سبب وجود عدم قطعیت های فراوان در خصوصیات سازه و بارگذاری، استفاده از تحلیل های معمول با خطا همراه است. در این پژوهش برای رفع کاستی یادشده از تحلیل احتمالاتی استفاده شد. برای این کار، جهت بررسی احتمال خرابی، یک قاب بتنی مورد استفاده قرار گرفت و این سازه تحت اثر چهار زلزله میدان- دور السنترو، هاچینوهه، کرن کانتی و چی چی و چهار زلزله میدان- نزدیک کوبه، نورثریج، کایوت لیک و کوآلینگا تحلیل گردید. کمیت های غیرقطعی سازه از قبیل جرم حجمی، ضریب کشسانی و ابعاد هندسی مقطع با سه نوع توزیع یکنواخت، نرمال و لوگ نرمال و در ضرایب پراکندگی مختلف 5% ، 10% و 15% تولید و احتمال خرابی در هر حالت محاسبه شد. با بررسی نتایج به دست آمده می توان دریافت که احتمال خرابی سازه، مستقل از نوع توزیع احتمالاتی متغیرهای تصادفی بوده و وابسته به مقدار ضریب پراکندگی، ماهیت زلزله از نقطه نظر میدان دور و میدان نزدیک و حداکثر شتاب زلزله می باشد. به عبارت دیگر، نتایج حاصل از تحلیل احتمال اندیشانه نشان داد که احتمال خرابی سازه در زلزله های میدان- نزدیک با ضریب پراکندگی بالاتر، بیشتر از حالت مشابه در زلزله های میدان- دور است.
    کلید واژگان: تحلیل احتمالاتی, زلزله, احتمال خرابی, مونت کارلو}
    Siamak Golnargesi *, Ali Nazari, Farzad Shahabian Moghaddam
    By studying structural analyses in the space of uncertainty, it is apparent that there has been a little research on the effects of the type of earthquake on probabilistic analysis of the structure with various random distributions and coefficients of variation. Therefore, this research attends to this shortcoming. In order to do so, a one-story steel frame has been used. Structural properties such as density, elastic modulus and beam and column dimensions are considered as uncertain parameters with each having three uniform, normal and log-normal types of density function and three coefficients of variation of 5%, 10% and 15%. This structure excited by two far-field earthquakes (El Centro and Hachinohe), and two near-field ground accelerations (Northridge and Kobe). By applying Monte Carlo simulation method in this research, desired random variables are generated and applied in probabilistic analysis.
    Keywords: Probabilistic analysis, Earthquake, Failure probability}
  • مصطفی علی احمد، محمود میری*، محسن راشکی
    سازه های مهندسی، در مراحل ساخت و بهره برداری، تحت تاثیر عدم قطعیت های ناشی از پارامترهای ابعادی، خصوصیات مواد و بارگذاری قرار دارند، که عملکرد سازه ساخته شده را تحت تاثیر قرار می دهند. در این میان، سازه های بتنی، به دلیل مشکلات اجرایی، شرایط محیطی و تنوع مواد تشکیل دهنده، بیش از سایر سازه ها تحت تاثیر اینگونه عدم قطعیت ها قرار دارند. در مقاله حاضر، عملکرد احتمالاتی بتن غلتکی مورد استفاده در راه سازی، حاوی مصالح ریزدانه لوماشل و پوزولان مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، نسبت آب به سیمان، مقدار پوزولان و مقدار مصالح ریزدانه لوماشل به عنوان متغیرهای تصادفی دارای عدم قطعیت در نظر گرفته شده و از ترکیب روش کاهش ابعاد و شبیه سازی مونت کارلو به منظور ارزیابی احتمالاتی این نوع بتن استفاده شده است. طراحی آزمایش بر مبنای روش کاهش ابعاد انجام گرفته و نمونه های ساخته شده تحت آزمایش های مقاومت فشاری و جذب آب قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهد که احتمال خرابی ناشی از جذب آب مقدار 17/0 می باشد که بیشتر از احتمال خرابی ناشی از مقاومت فشاری (021/0) در بتن غلتکی است. همچنین، با در نظر گرفتن عملکرد بتن غلتکی به صورت سیستم، احتمال خرابی افزایش پیدا می کند و به مقدار 24/0 می رسد.
    کلید واژگان: بتن غلتکی روسازی راه, مقاومت فشاری, جذب آب, قابلیت اطمینان, احتمال خرابی}
    Mostafa Ali Ahmad, Mahmoud Miri *, Mohsen Rashki
    Engineering structures, during construction and operation, are under the influence of uncertainties including: dimensional parameters, materials specification, and loading. Among engineering structures, concrete structures are more sensitive to these uncertainties with respect to performance problems, environmental conditions and diversity of the components. In this study, the probability performance of roller compacted concrete (RCC), used in pavements, was investigated with different amounts of Lumachelle and pozzolan. The water to cement ratio and the amount of pozzolan and Lumachelle fine aggregates were considered as random variables and also the dimension reduction method (DRM), in combination with Monte Carlo simulation, were used for reliability and sensitivity analysis of this kind of concrete. The experimental design was based on the DRM, and compressive strength and water adsorption tests were performed on the specimens. Results showed that the probability of failure due to water adsorption is 0.17, which is more than the probability failure of compressive strength (0.021) in the RCC. Also, the probability of failure increased to 0.24 by assuming the concrete as a system.
    Keywords: Compressive strength, Pozzolan, Mechanical properties, Water adsorption, Lumachelle fine aggregate, Failure probability}
  • غلامرضا عبدالله زاده، احسان شعبان زاده
    در فرآیند تحلیل قابهای خمشی فولادی ، اتصالات به دو دسته مفصلی ایده آل و صلب ایده آل، معادلسازی میشوند. این ایده آلسازی اگرچه تاحد بسیار زیادی روند تحلیل را ساده مینماید، ولی موجب کم توجهی به رفتار واقعی اتصال میگردد. تحقیقات نشان داده است وقتی رفتار اتصالات با رفتار صلب کامل ایده آلسازی میگردد این معادلسازی موجب کاهش ایمنی قابها میگردد، چراکه با این فرض دریفتهای واقعی طبقات کم پیش بینی شده و احتمالا قاب بی نیاز از طرح مهاربند برآورد میگردد. در این تحقیق برای بررسی تاثیر ایده آلسازی رفتار اتصالات بر احتمال خرابی قابها، یک قاب یک دهانه چهار طبقه با سه تیپ اتصال با صلبیت های 10، 75 و90 درصد مدل شده و با مبنا قرار دادن دریفت حداکثر در بام با توجه به حداکثر های مختلف شتاب حرکت زمین، احتمال خرابی کم، متوسط، زیاد و کامل محاسبه شد. درنهایت برررسی ها نشان دادند که هرچه اتصال در قاب به سمت صلبیت بالاتر سوق داده شود این مهم موجب کاهش احتمال خرابی قابها در برآورد احتمال شکست میگردد.
    کلید واژگان: قاب خمشی فولادی, صلبیت اتصالات, دریفت, شتاب مبنای طرح, احتمال خرابی}
    Gholamreza Abdollahzadeh, Ehsan Shabanzadeh
    Connections in steel moment frames are idealized in full pinned and full rigid conditions. Because with this assumption, in spite of real behavior of connection, real story drifts are less anticipated and maybe frame is designed without performance of bracing. There are several methods for modeling actual behavior of semi rigid connections. In this method a connection with certain rigidity is modeled by a rotational spring with corresponding stiffness. This stiffness is achieved by certain formula. In other words, each percent of rigidity corresponds to one rotational spring stiffness. In this research in order to evaluate the real behavior of connection in analysis and designing process and fracture probability one frame including four stories and one bay with three types of connection has been modeled and designed in ETABS. Each model has an individual rigidity which is equal to 10, 75 and 90 percent. With respect to maximum drift and different PGA in roof, probabilities of low, medium, high and complete fracture were calculated. For this purpose, with applying different PGA to modeled frames, amounts of drift in the roof are achieved. Then these values are compared with given values in American code. Finally, investigation showed that when rigidity in frame connections increases, the probability of frame fracture decreases. In other words, fully rigid assumption of connection in analysis process leads to decreasing in real probability of fracture in frames which is a noticeable risk in building designing processes.
    Keywords: Steel Moment Frame, Connection rigidity, Drift, PGA, Failure probability}
  • محمد مهدی مجاهد، بهروز احمدی ندوشن
    باتوجه به کوچک بودن احتمال خرابی سازه ها، تحلیل قابلیت اعتماد سازه ها هزینه زمانی بالایی را به همراه خواهد داشت. در این مقاله، به منظور کاهش زمان محاسبات، الگوریتمی براساس ترکیب روش رگراسیونی کوچک ترین مربعات دستگاه بردارهای پشتیبان و دو روش شبیه سازی مونت کارلوی پیشرفته: نمونه برداری بااهمیت و ابرمکعب لاتینی، ارائه شده است. با ارائه دو مثال قاب و یک مثال خرپا کارایی الگوریتم های پیشنهادی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که روش پیشنهادی می تواند احتمال خرابی را به خوبی تخمین زند و زمان محاسبات در مقایسه با دیگر روش های ارائه شده در سال های اخیر بسیار کمتر می باشد.
    کلید واژگان: قابلیت اعتماد سازه ها, روش های پیشرفته شبیه سازی مونت کارلو, دستگاه بردارهای پشتیبان, احتمال خرابی}
    Mohammad Mahdi Mojahed, Behrouz Ahmadi-Nedushan
    The failure probability of structures are rather small and therefore calculation of structural reliability generally has a high computational cost. In order to reduce computational costs, this articles proposes a hybrid approach based on combination of the least squares support vector regression and two advanced Monte Carlo
    Methods
    importance sampling and Latin hypercube sampling. Two frames and one truss example are used to evaluate the performance of the proposed algorithm. Results demonstrate that proposed method provides an accurate estimation of failure probability and that the computational costs are lower than those of other methods
    Keywords: Structural Reliability, Advanced Monte Carlo Methods, Support Vector Machine, Failure Probability}
  • Naser Kazemi Elaki*, Naser Shabakhty, Mostafa Abbasi Kia, Soroosh Sanayee Moghaddam
    In this research, a two-phase algorithm based on the artificial neural network (ANN) and a harmony search (HS) algorithm has been developed with the aim of assessing the reliability of structures with implicit limit state functions. The proposed method involves the generation of datasets to be used specifically for training by Finite Element analysis, to establish an ANN model using a proven ANN model in the reliability assessment process as an analyzer for structures, and finally estimate the reliability index and failure probability by using the HS algorithm, without any requirements for the explicit form of limit state function. The proposed algorithm is investigated here, and its accuracy and efficiency are demonstrated by using several numerical examples. The results obtained show that the proposed algorithm gives an appropriate estimate for the assessment of reliability of structures.
    Keywords: Artificial Neural Network, Failure Probability, Harmony Search Algorithm, Implicit Limit State Function, Reliability Index}
  • بهروز کشته گر
    جهت تخمین احتمال خرابی سازه ها رویه اولین مرتبه قابلیت اعتماد، کاربرد وسیعی دارد که بر اساس رویه تکرار ریاضی با هدف تعیین شاخص قابلیت اعتماد سازه ها و یا نقطه حداکثر محتمل پایه گذاری شده است. روش معمول اولین مرتبه قابلیت اعتماد (هاسوفر-لیند و رکویتز-فسلر) در مسائل غیر خطی با توابع عملکرد پیچیده برای یک سازه ممکن است موجب ناپایداری حل به صورت نوسانی و حل مغشوش گردد. در مقاله حاضر یک رویه تکرار ریاضی جدید بر اساس انتخاب طول گام متناهی در تحلیل مرتبه اول سازه ها ارائه شده است. طول گام رویه تکرار با استفاده از قاعده امتداد جستجوی Armijo بسط داده شده که در هر تکرار شرط شیب جهت تضمین همگرایی لحاظ شده است. عملکرد رویه تکرار ارائه شده اولین مرتبه قابلیت اعتماد سازه ها بر اساس قاعده انتخاب طول گام دینامیکی با شرایط شیب به کمک چندین مثال سازه ای بر گرفته از مراجع ارزیابی شده و نتایج همگرایی رویه ارائه شده با روش هاسوفر-لیند و رکویتز-فسلر، رویه طول گام متناهی ثابت برابر با 15 مقایسه گردیده است. نتایج حاکی از آن هستند که رویه تکرار ارائه شده توانمندی بسیار بالایی در تحلیل قابلیت اعتماد سازه ها نسبت به روش هاسوفر-لیند و رکویتز-فسلر دارد. همچنین، نقش انتخاب طول گام در کارایی و همگرایی الگوریتم ارائه شده حائز اهمیت است و کارایی آن در مسائل غیر خطی بیشتر از روش طول گام متناهی و روش تعدیل اولین مرتبه قابلیت اعتماد می باشد.
    کلید واژگان: قابلیت اعتماد سازه ها, طول گام متناهی, اولین مرتبه قابلیت اعتماد, احتمال خرابی}
  • Arash Mohammadi Farsani, Behrooz Keshtegar
    Steel corrosion of bars in concrete structures is a complex process which leads to the reduction of the cross-section bars and decreasing the resistance of the concrete and steel materials. In this study, reliability analysis of a reinforced concrete beam with corrosion defects under the distributed load was investigated using the enhanced Hasofer-Lind and Rackwitz-Fiessler (EHL-RF) method based on relaxed approach. Robustness of the EHL-RF algorithm was compared with the HL-RF using a complicated example. It was seen that the EHL-RF algorithm is more robust than the HL-RF method. Finally, the effects of corrosion time were investigated using the EHL-RF algorithm for a reinforced concrete beam based on flexural strength in the pitting and general corrosion. The model uncertainties were considered in the resistance and load terms of flexural strength limit state function. The results illustrated that increasing the corrosion time-period leads to increase in the failure probability of the corroded concrete beam.
    Keywords: Corrosion, Enhanced HL, RF method, Failure probability, Reliability analysis, Reinforced concrete}
  • This paper focuses on the design point and the failure probability of problems with continuous random variables. The charged system search (CSS) algorithm is utilized as the optimization tool to achieve minimum reliability index under limit state function. In order to acquire the optimal solution, random variables such as elastic modulus, loads, and geometric parameters are selected as decision variables of the problem which are optimized by means of the CSS algorithm. This algorithm is inspired by the Coulomb and Gauss’s laws of electrostatics from physics. In order to evaluate the accuracy and efficiency of this algorithm, several numerical examples are studied and the results are compared to those of the existing methods. The proposed method is capable of finding a design point over the failure surface and calculates the reliability index with a reasonable accurately. As the proposed framework enforces low computational time and holds a satisfactory convergence rate, it is a competent methodology to calculate different types of reliability problems.
    Keywords: Structural reliability, optimization, charged system search, limit state function, failure probability, design point}
  • فریبرز ناطقی الهی*، کریم تربالی

    در روند ارزیابی رفتار یک سیستم سازه یی، عدم قطعیت های موجود می تواند سبب رفتار یک سازه در واقعیت متفاوت از رفتاری باشد که در مدل ریاضی تعیینی از سازه برای آن متصور هستیم. از این رو لازم است در ارزیابی عملکرد سازه، عدم قطعیت های موثر در پاسخ سازه ی شناسایی و احتمال وقوع خرابی در سیستم با توجه به عملکرد موردنظر محاسبه شود. در این مطالعه تاثیر سیستم کنترل ارتعاش جرم میراگر تنظیم شده)T M D(پانویس{t u n e d m a s s d a m p e r} در کاهش احتمال وقوع خرابی در سازه ی قاب خمشی فولادی بررسی شده است. مقاومت و سختی المان های سازه یی و بارگذاری زلزله به صورت احتمالاتی در مدل ریاضی اعمال شده است. نتایج مطالعه نشان می دهد که برای زلزله های دور از گسل با دوره ی تناوب میانگین پایین احتمال وقوع خرابی در سازه با T M D کمتر از سازه ی اصلی است و تاثیر استفاده از T M D با مشخصات مختلف در طبقات مختلف سازه متفاوت است.

    کلید واژگان: احتمال وقوع خرابی, جرم میراگر تنظیم شده, مدل احتمالاتی, قاب خمشی فولادی}
    H. MOEENDARBARI, T. TAGHIKHANY

    The inherent uncertainty in the behavior of a structure can lead to significant discrepancies between the results of the analytical model and the actual behavior of the structure. The probabilistic characteristics of the material, errors in construction, and the uncertainty of seismic loads could account for major causes of discrepancy between analytical results and the actual response of the structure. In this regard, inevitable uncertainties in the system’s behavior should be recognized, and the probability of the structure’s failure should be calculated for the desired level of performance. The availability of sophisticated computational tools provides the engineering community with the opportunity to estimate the performance of structures by computing the probability of occurrence for a specific state in the structure. Simulation techniques, such as Monte Carlo simulation, are efficient and promising computational methods in the context of reliability analyses to obtain the required knowledge about the probabilistic behavior of structural systems. In this paper, the effect of the tuned mass damper (TMD) on the performance of steel moment-resisting frames has been studied using the Monte Carlo simulation technique. The failure probability for the stories of the structure has been calculated based on the relative displacement of each story. The capacity and stiffness of the structural elements have been modeled through probabilistic fiber-discretized sections for each element. Also, the probabilistic effect of seismic loading has been taken into account by generating records with fully stochastic characteristics in the time and frequency domain. The uncertainty in the damping characteristics and seismic mass of the structure is also considered. The results indicate that for far-field earthquakes with low mean period, TMD could reduce the failure probability of the structure, with different effects on each story. The maximum density of relative displacement has been shifted towards small values, mainly for higher stories, by using the TMD on the roof story of the structure

    Keywords: Failure Probability, Tuned Mass Damper, Probabilistic Model, Steel Moment, Resisting Frame}
  • بهروز کشته گر، محمود میری، ناصر شابختی
    در تحلیل قابلیت اعتماد سازه ها محاسبه ی صحیح شاخص قابلیت اعتماد بسیار حائز اهمیت است. به علت ماهیت غیرخطی و هم چنین داشتن چندین نقطه کمینه ی موضعی در برخی از توابع شرایط حدی، روش های محاسباتی قابلیت اعتماد، ممکن است برآورد مناسبی از احتمال خرابی ارائه ندهند و به سمت این نقاط کمینه ی موضعی همگرا گردند. در این مقاله، ابتدا فرمولاسیون گرادیان مزدوج غیرخطی ارائه شده توسط (FR) Fletcher & Reeves و Dai & Yuan (DY) برای محاسبه ی شاخص قابلیت اعتماد بیان و سپس کارایی و همگرایی روش های گرادیان مزدوج غیرخطی برای مثال های مختلفی بررسی شده است. از آن جایی که روش های ارائه شده ی گرادیان مزدوج FR و DY در برخی از این مثال ها همگرا نشده اند لذا طی یک الگوریتم ترکیبی بهینه سازی، یک روش جدید اصلاح شده گرادیان مزدوج غیر خطی به نحوی که بتوان به طور مناسب همگرایی مسائل قابلیت اعتماد را تضمین نمود، ارائه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که روش های جدید گرادیان مزدوج غیرخطی اصلاح شده، نسبت به روش های قدیمی با سرعت و تعداد تکرار کم تری همگرا شده و از کارایی و دقت کافی جهت محاسبه احتمال خرابی سازه ها، برخوردار هستند.
    کلید واژگان: روش بهینه سازی, گرادیان مزدوج غیرخطی, شاخص قابلیت اعتماد, روش ترکیبی بهینه سازی, احتمال خرابی}
    B. Keshtegar, M. Miri, N. Shabakhty
    Abstract Accurate calculation of reliability index is very important for the reliability analysis of structures. In some limit state functions with nonlinear characteristic and several local optimum design points, the computational reliability methods may not appropriately determine the failure probability, and iterative reliability approaches may be converged to local optimum design points. In this paper, formulation of nonlinear conjugate gradient methods such as: Fletcher & Reeves (FR) and Dai & Yuan (DY) were proposed for computing the reliability index. Then, the efficiency, capacity and robustness of the conjugate gradient were investigated through several reliability problems. The FR and DY algorithms were diverged in some examples. Therefore, a new modified nonlinear conjugate gradient method was proposed by using the hybrid optimization algorithm to ensure accurate convergence of reliability index. The results illustrated that the modified nonlinear conjugate gradient methods were converged with less run-times and number of iterations in comparison with the FR and DY methods, and robust, efficient and stable algorithms are to calculate the structural failure probability.
    Keywords: Optimization Method, Nonlinear Conjugate Gradient, Reliability Index, Hybrid Optimization Method, Failure Probability}
  • H. Ghohani Arab, M. R. Ghasemi, M. Miri
    Weighted Uniform Simulation (WUS) is recently presented as one of the efficient simulation methods to obtain structural failure probability and most probable point (MPP). This method requires initial assumptions of failure probability to obtain results. Besides، it has the problem of variation in results when it conducted with few samples. In the present study three strategies have been presented that efficiently enhanced capabilities of WUS. To this aim، a progressively expanding intervals strategy proposed to eliminate the requirement to initial assumptions in WUS، while low-discrepancy samples simultaneously employed to reduce variations in failure probabilities. Moreover، to improve the accuracy of MPP، a new simple local search method proposed and combined with the simulation that strengthened the method to obtain more accurate MPP. The capabilities of proposed strategies investigated by solving several structural reliability problems and obtained results compared with traditional WUS and common reliability methods. Results show that proposed strategies efficiently improved the capabilities of conventional WUS.
    Keywords: Weighted uniform simulation, Failure probability, Low discrepancy samples, Expanding interval strategy, Most probable point, Local search}
  • Keshtegarb., Miri, M
    The computation of structural failure probability is vital importance in the reliability analysis and may be carried out on the basis of the first-order reliability method using various mathematical iterative approaches such as Hasofer-Lind and Rackwitz-Fiessler (HL-RF). This method may not converge in complicated problems and nonlinear limit state functions, which usually shows itself in the form of periodic, bifurcation and chaos solution. In this paper, the HL-RF method has been improved based on the relaxed method to overcome these numerical instabilities. An appropriate relaxed coefficient has been defined, ranging between 0 and 1, to enhance the HL-RF method. This coefficient can be computed using the information from the new and previous iterations of the HL-RF algorithm based on second-order fitting. Capability, robustness and efficiency of the proposed algorithm have been studied by results of several examples compared to the HL-RF. Results illustrated that the proposed method is more efficient and robust in the computation of the failure probability compared to the HL-RF method.
    Keywords: Failure Probability, First, Order Reliability Method, HL, RF Method, Relaxed Method, Reliability Index}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال