Αξιοπιστία και Ανάλυση Διακινδύνευσης Κατασκευών
Περιγραφή Μαθήματος:
Πιθανοτικά μοντέλα βασικών μεταβλητών (δράσεων, αντιστάσεων, γεωμετρίας κλπ). Υπολογισμός πιθανότητας αστοχίας, σημείο σχεδιασμού. Μοντέλα συστημάτων και διαδικασιών (συστήματα εν σειρά και εν παραλλήλω). Γραμμικές και μη γραμμικές εξισώσεις αστοχίας. Ανεξάρτητες και εξαρτημένες βασικές μεταβλητές. Συνδυασμοί δράσεων. Πιθανοτικός προσδιορισμός των συντελεστών ασφαλείας. Πιθανοτικά μοντέλα φυσικών κινδύνων. Τρωτότητα και έκθεση. Διακινδύνευση, καμπύλες τρωτότητας, ανάλυση αποφάσεων
- Εξάμηνο 8
- Ώρες διδασκαλίας 3
- Ιστοσελίδα http://mycourses.ntua.gr/course_description/index.php?cidReq=CIVIL1185
- Διδάσκοντες Δημήτριος Βαμβάτσικος (Συντονιστής) Μιχαήλ Φραγκιαδάκης
Απαιτούμενες Γνώσεις
Πιθανότητες, μηχανική, στατική, υλικά.Κεφάλαια Μαθήματος
| # | Τίτλος | Διδακτέα Ύλη | Ώρες |
|---|---|---|---|
| 1 | Πιθανοτικά μοντέλα | Μοντελοποίηση δράσεων, αντιστάσεων. Συνδυασμοί δράσεων. Συστήματα εν σειρά και εν παραλλήλω. | 2Χ3=6 |
| 2 | Εξίσωση αστοχίας. Πιθανότητα αστοχίας. | Μέθοδος επιπέδου 2. Ανεξάρτητες και εξαρτημένες βασικές μεταβλητές. Γραμμικές και μη εξισώσεις αστοχίας. Μέθοδοι προσομοίωσης Μόντε Κάρλο | 2Χ3=6 |
| 3 | Συνδυασμοί δράσεων | Συνδυασμοί δράσεων. Προσδιορισμός συντελεστών ασφαλείας. | 2Χ3=6 |
| 4 | Διακινδύνευση κατασκευών και υποδομών | Θεώρημα ολικής πιθανότητας. Εκτίμηση της διακινδύνευσης. Μέθοδοι με και χωρίς διαμεταβλητή (απαιτήσεις επάρκειας και αποδοτικότητας). Πιθανοτικά μοντέλα φυσικών κινδύνων. Εκτίμηση επικινδυνότητας σε μία και σε πολλαπλές θέσεις. Καμπύλες και επιφάνειες τρωτότητας για ένα στοιχείο και για κλάσεις στοιχείων. Εκτίμηση απωλειών βάσει καθολικών ή τοπικών δεδομένων. Ανάλυση αποφάσεων. Προτιμήσεις διακινδύνευσης χρήστη. | 5Χ3=15 |
| 5 | Εφαρμογές | Παρουσίαση εφαρμογών και επίλυση ασκήσεων. Κτήριο ή γέφυρα, ταμιευτήρας, θαλάσσια κατασκευή. | 2Χ3=6 |
Μαθησιακοί Στόχοι
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση:
- να λαμβάνουν υπόψη με ορθολογικό τρόπο τις αβεβαιότητες κατά τον σχεδιασμό έργων πολιτικού μηχανικού συμπεριλαμβανομένων δομοστατικών, υδραυλικών και γεωτεχνικών κατασκευών.
- να υπολογίζουν την πιθανότητα αστοχίας ενός σύνθετου έργου πολιτικού μηχανικού
- να σχεδιάζουν μια κατασκευή ή άλλο σύνθετο σύστημα με αποδεκτή πιθανότητα αστοχίας
- να εκτιμούν την διακινδύνευση κατασκευών και υποδομών υπό περιβαλλοντικές και ανθρωπογενείς δράσεις
- να λαμβάνουν ορθολογικές αποφάσεις υπό αβέβαια δεδομένα
Μέθοδοι και Μέσα Διδασκαλίας και Μάθησης
| Μέθοδοι Διδασκαλίας | Διαλέξεις στην τάξη. Επίλυση απλών παραδειγμάτων και προβλημάτων στην τάξη. Συζήτηση περιπτώσεων εφαρμογής (case studies) στην τάξη. |
|---|---|
| Μέσα διδασκαλίας | Παρουσιάσεις στον Πίνακα. Διαφάνειες Power Point. Υπολογισμοί σε ΗΥ με Excel και υπολογιστικούς κώδικες. |
| Χρήση ΗΥ και προγραμμάτων | Ναι: χρήση μαθηματικών προγραμμάτων και EXCEL. |
| Ασκήσεις - Εφαρμογές | Ναι |
| Θέματα (εργασίες και τεχνικές εκθέσεις) | Προβλέπονται 3 απλές ασκήσεις και μία σύνθετη εργασία (υπό μορφή Θέματος) |
Αξιολόγηση Επίδοσης
- Τελική γραπτή εξέταση: 70%
- Θέματα (εργασίες και τεχνικές εκθέσεις): 30%
Συγγράμματα - Βιβλιογραφία
- Thoft-Christensen, P. and M.J. Baker: Structural Reliability Theory and Its Applications. Springer Verlag, 1982.
- Ditlevsen, O. & H.O. Madsen: Structural Reliability Methods. Wiley, 1996.
- Madsen, H.O., S. Krenk & N.C. Lind: Methods of Structural Safety. Prentice-Hall, 1986.
- M.G. Stewart and R.E. Melchers, Probabilistic risk assessment of engineering system. Chapman & Hall, London 1997.
Διδασκαλία:
- Τρίτη, 09:45 – 12:30,
Αίθουσες:- Ζ. Κτ. 1 Πολ., Αιθ. 11