ГОСТРИСО 2394—2016
Приложение Е
(справочное)
Принципы расчета, основанного на надежности
Е.1 Введение
Цели настоящего приложения:
- дать определенную информацию, которая лежит в основе настоящего стандарта:
- дополнить раздел 8 более детальными описаниями принципов и методов:
- дать рекомендации относительно применения вероятностных методов.
Вероятностные методы, в принципе, могут быть использованы для всех задач верификации, которые мо
гут быть описаны с помощью математических соотношений, если можно определить набор случайных событий.
Их применение можно подразделить на две основные группы: калибровка элементов безопасности (например,
частных коэффициентов) и непосредственное применение в расчетах. Применение в расчетах, главным образом,
относится к современным задачам, для которых обычные методы проверки малопригодны. Расчет, сопровождае
мый испытаниями, и экспертная оценка существующей конструкции — два вида задач, при решении которых часто
обращаются к вероятностным методам.
Настоящее приложение предназначено, в основном, для использования:
- разработчиками национальных и международных норм или рекомендаций:
- проектировщиками, желающими получить сведения о вероятностном расчете:
- исследователями в области вероятностных расчетов.
Настоящее приложение содержит некоторые общие аспекты расчета, основанного на вероятностных методах.
Его можно рассматривать как отчет о современном состоянии проблемы. Разделы Е.4—Е.7 применяют, главным
образом, к предельным состояниям первой труппы (по несущей способности), но во многих случаях они
также применимы к необратимым предельным состояниям эксплуатационной пригодности. Их обычно не
применяют к задачам, включающим в себя обратимые предельные состояния эксплуатационной пригодности.
Е.2 Моделирование неопределенности
В настоящем разделе рассматриваются неопределенности базовых переменных, то есть воздействий,
свойств материалов и геометрических данных. Предполагается, что базовые переменные также включают случай
ные переменные 9. которые представляют неопределенности численных моделей (см. 7.3).
Е.2.1 Источники неопределенностей
Согласно 6.1, можно выделить три типа неопределенностей:
- естественная случайная изменчивость или неопределенность;
- неопределенности, обусловленные недостаточным знанием;
- статистические неопределенности.
Данные типы могут быть далее подразделены следующим образом:
a) Естественные случайные изменчивости и неопределенности можно подразделить на неопределенности,
которые могут или не могут быть результатом человеческой деятельности. Многие виды параметров воздействий
(например, вес снегового покрова земли, скорость ветра и интенсивность колебания грунта при землетрясении)
принадлежат ко второй категории, как и значения прочности (например, параметры грунта). К первой категории
относятся, например, неопределенности в значениях параметров прочности стали или бетона или размеров сталь
ных балок. Эти неопределенности можно уменьшить путем усовершенствования производства и методов контроля
качества, что. с другой стороны, гложет привести к увеличению затрат. Таким образом, в определенных рамках уро
вень неопределенности может быть выбран с учетом экономических последствий. Поэтому различие между этими
двумя категориями может быть важным при рассмотрении экономической оптимизации.
b
) Неопределенности, обусловленные недостаточным знанием, также можно подразделить на две категории.
Одна категория включает в себя, например, неопределенности моделей эффектов воздействий или моделей проч
ности. для которых знание может быть увеличено (и, таким образом, неопределенности могут быть уменьшены)
путем проведения исследований или другими подобными действиями. К данной категории неопределенностей
также относятся погрешности измерения. К другой категории принадлежат, например, неопределенности, которые
зависят от будущего развития. Например, развитие в будущем транспортных нагрузок на автодорожные мосты и
временных нагрузок на перекрытия. Возможность снижения этих неопределенностей путем проведения исследо
ваний или аналогичных действий крайне ограничена.
c) Статистические неопределенности возникают в связи со статистической оценкой результатов испытаний
или наблюдений. Они могут возникать вследствие:
- недостатков при выявлении и разделении различных статистических совокупностей;
- ограниченного числа результатов испытаний, что вызывает неопределенность оценки статистических пара
метров (например, среднего значения и стандартного отклонения);
42