228-0904/02 – Reliability of Structures (SABS)
| Gurantor department | Department of Structural Mechanics | Credits | 0 |
| Subject guarantor | prof. Ing. Martin Krejsa, Ph.D. | Subject version guarantor | prof. Ing. Martin Krejsa, Ph.D. |
| Study level | postgraduate | Requirement | Optional |
| Year | | Semester | winter + summer |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 2006/2007 | Year of cancellation | 2012/2013 |
| Intended for the faculties | FAST | Intended for study types | Doctoral |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
The course is intended to deepen the knowledge of the theory of structures. Students are introduced to probabilistic approaches to the assessment of safety, serviceability and durability using basic knowledge of the theory of reliability, probability and computer technology.
Teaching methods
Lectures
Individual consultations
Summary
In this subject, students learn theoretical background and practical information about probabilistic assessment of load-carrying structures. For that purpose, they should master the probability and structure reliability theories. The key feature of the probabilistic method is that it is possible to express variability of input quantities in a stochastic (probabilistic) form, for instance, by histograms. Unlike the applicable standards and procedures which are based on deterministic expression of input quantities (using a single value – a constant), the probabilistic methods provide more precise reliability assessment and improved safety for those who use the buildings and structures.
Compulsory literature:
Recommended literature:
1. FReET (Feasible Reliability Engineering Tool) - http://www.freet.cz/
2. Simulation Based Reliability Assessment – SBRA - http://www.sbra-anthill.com/
Additional study materials
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
Vypracování semestrálního projektu s individuálním zadáním se zaměřením na pravděpodobnostní výpočty v oboru stavební mechaniky. Kontrola formou rozboru technické zprávy a předvedení vyřešeného problému zkoušejícímu s využitím použité aplikace na počítači.
E-learning
Other requirements
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
Předmět slouží k prohloubení znalostí z oblasti teorie konstrukcí. Seznamuje posluchače s pravděpodobnostními přístupy k posudku bezpečnosti, provozuschopnosti a trvanlivosti s využitím základních poznatků teorie spolehlivosti, pravděpodobnostního počtu a výpočetní techniky.
Témata předmětu:
1. Úvod do teorie pravděpodobnostních výpočtů a spolehlivosti konstrukcí, vysvětlení „spolehlivostního“ pozadí norem pro navrhování stavebních konstrukcí (např. Eurocode), nejistoty při navrhování a hodnocení konstrukcí, mezní stavy.
2. Základy teorie pravděpodobnosti, náhodné jevy a operace s nimi, podmíněná pravděpodobnost.
3. Náhodná proměnná veličina (diskrétní a spojitá), frekvenční a distribuční funkce, základní typy rozdělení pravděpodobnosti náhodné veličiny, charakteristiky náhodných veličin.
4. Vyjádření náhodně proměnných veličin, tvorba histogramu, vyhodnocení numerických souborů.
5. Zatížení a kombinace účinků zatížení stavebních konstrukcí
6. Výpočetní stochastický model s náhodnými proměnnými, pojmy odolnost konstrukce a účinek zatížení, funkce spolehlivosti, podmínky spolehlivosti, mezní stavy a jejich uplatnění v stochastickém modelu, výpočet pravděpodobnosti poruchy, návrhová pravděpodobnost.
7. Aproximační metody SORM, FORM.
8. Numerické simulační metody typu Monte Carlo, generátor pseudonáhodných čísel.
9. Numerické simulační metody Latin Hypercube Sampling, Importance Sampling.
10. Numerická metoda Přímého Optimalizovaného Pravděpodobnostního Výpočtu (POPV), optimalizace výpočtu.
11. Spolehlivostní software
12. Pravděpodobnostní odhad životnosti konstrukce, pravděpodobnostní optimalizace konstrukce, konstrukce namáhané na únavu.
13. Náhodné procesy a náhodné pole, pokročilé metody spolehlivostního inženýrství (genetické algoritmy, teorie fuzzy množin, teorie chaosu).
14. Úvod do rizikového inženýrství.
Podklady pro výuku:
Literatura:
1. Teplý T., Novák D.: Spolehlivost stavebních konstrukcí, CERM Brno 2004, ISBN 80-214-2577-6.
2. Holický M., Marková J.: Základy teorie spolehlivosti a hodnocení rizik, ČVUT Praha 2005, ISBN 80-01-03129-2.
3. Otipka P., Šmajstra V.: Pravděpodobnost a statistika, VŠB-TU Ostrava 2006, ISBN 80-248-1194-4.
Webové stránky:
1. FReET (Feasible Reliability Engineering Tool) - http://www.freet.cz/
2. Metoda Přímého Optimalizovaného Pravděpodobnostního Výpočtu – POPV - http://www.fast.vsb.cz/popv
3. Simulation Based Reliability Assessment – SBRA - http://www.sbra-anthill.com/
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.