Kết cấu, công nghệ xây dựng - Tính toán sự cố rủi ro của công trình xây dựng

Nội dung text: Kết cấu, công nghệ xây dựng - Tính toán sự cố rủi ro của công trình xây dựng

1. KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG TÍNH TOÁN SỰ CỐ RỦI RO CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG PGS.TS. NGUYỄN XUÂN CHÍNH, ThS. NGUYỄN HOÀNG ANH Viện KHCN Xây dựng Tóm tắt: Trong tính toán thiết kế các công trình Gần 80% trường hợp sự cố của nhà và công xây dựng mặc dù đã sử dụng các hệ số tin cậy đối trình xẩy ra do kết quả giao nhau của hai sự kiện với tải trọng, vật liệu, điều kiện làm việc để bảo đảm độc lập: sự kiện xuất hiện mà thiết kế không lường độ an toàn sử dụng cho công trình. Tuy vậy, công trước được và sự kiện do lỗi của con người gây ra trình vẫn tiềm ẩn khả năng xảy ra sự cố rủi ro. Tính trong quá trình thi công xây dựng và sử dụng. Khi toán và dự báo sự cố rủi ro sẽ đưa ra được kế sự cố xẩy ra thì thiệt hại phụ thuộc vào cả rủi ro hoạch khai thác, bảo trì và sửa chữa hợp lý nhằm khách quan và chủ quan. bảo đảm an toàn và nâng cao hiệu quả khai thác Dự báo sự cố rủi ro đối với công trình xây dựng công trình. Bài báo trình bày phương pháp tính toán theo cách tiếp cận bằng phương pháp xác suất cổ sự cố rủi ro đối với công trình xây dựng. điển không thể thực hiện được do hai nguyên nhân. 1. Đặt vấn đề Thứ nhất sự cố của nhà và công trình là sự kiện ít xẩy ra, thứ hai sai sót của con người trong quá trình Trong lĩnh vực xây dựng cũng như trong các thiết kế, thi công và sử dụng cũng không xác định ngành công nghiệp khác vẫn thường xảy ra các tình được qua ứng xử của kết cấu. Do sự cố và mức độ huống sự cố. Số liệu thống kê cho thấy khoảng 80% tình trạng kỹ thuật của kết cấu nhà và công trình có sự cố của công trình xây dựng là do thiếu sót và sai mối liên quan chặt chẽ nên việc đánh giá sự cố rủi lầm của con người kể từ khâu khảo sát, thiết kế, thi ro được tiến hành theo cách tiếp cận lôgic – xác công xây dựng đến sử dụng [3]. suất, dựa trên cơ sở lý thuyết xác suất (định lý giả Đối với nhà và công trình để đảm bảo an toàn thuyết, định lý xác suất toàn phần, ), phương pháp thì các kết cấu chịu lực cần chịu được tải trọng và lý thuyết tập hợp và phương pháp ra quyết định tác động trong những trường hợp bất lợi và không trong trường hợp không xác định. xuất hiện sự cố rủi ro vượt ngưỡng quy định. Độ an Đại lượng sự cố rủi ro thực tế, hao mòn vật lý toàn của kết cấu được xem là bảo đảm nếu sự cố rủi ro thực tế ở trong vùng giá trị cho phép. và tuổi thọ còn lại của nhà và công trình cũng liên quan với nhau. Để xác định các đại lượng này cần Vùng giá trị sự cố rủi ro cho phép thể hiện mức sử dụng quy luật phân bố rủi ro được thể hiện qua độ an toàn kết cấu của nhà và công trình. Để áp chỉ số tích phân mức độ an toàn của công trình. dụng vào tính toán đánh giá tình trạng kỹ thuật của công trình cần có thông tin về giá trị sự cố rủi ro 2.1 Quy luật phân bố sự cố rủi ro thực tế, giá trị này được xác định bằng sự kết hợp Nhà và công trình được thiết kế và xây dựng giữa con người và máy tính, thông qua các phương được tính toán với hệ số an toàn để chịu các tải pháp toán học và công nghệ thông tin cùng với kiến trọng và tác động bên ngoài, song thực tế cho thấy thức và sự nhạy cảm của chuyên gia. trong một số trường hợp độ dự trữ an toàn không 2. Sự cố rủi ro và cách tính toán rủi ro bù được những sai sót do con người gây ra. Hơn nữa những sai sót này là những nguyên nhân chủ Sự cố rủi ro là một đại lượng véc tơ, chịu sự yếu gây ra sự cố công trình. điều chỉnh của các yếu tố chủ quan như thiết kế, thi công, tư vấn giám sát, các yếu tố kinh tế như chi phí Tài liệu [4] cho thấy khi kết thúc công tác xây bảo đảm an toàn kết cấu, sự tổn thất do sự cố, và dựng công trình thì sai sót thực tế do con người, các yếu tố không chịu sự điều chỉnh là xác suất xuất xác suất sự cố thực tế Ptt so với lý thuyết Plt tăng hiện các tác động ngoài tính toán thiết kế. lên vài lần (hình1). Tạp chí KHCN Xây dựng – số 4/2016 3
2. KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Hình 1. Xác suất sự cố lý thuyết Plt và thực tế Ptt Trên hình thể hiện quy luật phân bố tác động F Xét hai sự kiện ngược nhau: C – có sai sót và khả năng S của công trình, ký hiệu f là hàm mật trong xây lắp kết cấu chịu lực của nhà, C* - không độ xác suất của F và S. Sai sót của con người làm có sai sót. Các sự kiện C và C* tạo thành nhóm sự suy giảm khả năng S của công trình và làm tăng xác kiện không tương hợp trong quá trình xây dựng, suất sự cố so với giá trị tính toán thiết kế. đến trước lúc xây dựng thì tập hợp C là tập hợp rỗng. Xác suất sự cố thực tế của công trình đối với tập hợp không hạn chế các ngôi nhà mới xây dựng Gọi: P(C*) = v – xác suất trong ngôi nhà được có thể viết dưới dạng: xây dựng không có sai sót, PPP P(C) = (1 – v) – xác suất của sự kiện ngược lại. tt lt bs Trước lúc xây dựng, xác suất sự cố và không trong đó: Pbs – Xác suất bổ sung sự cố sai sót sự cố của nhà được xác định theo lý thuyết là P và do con người (thiết kế, thi công, giám sát, sử lt (1 – Plt). Từ công thức Bayet [1], [2] ta có: dụng, ). Để xác định Pbs sử dụng giả thiết (công thức bayet) để tiên nghiệm xác suất sự cố xảy ra. PPPCAPPCAPPCA (/)/ (/)(1 )(/* ) bs lt lt lt trong đó: P(C/A) – xác suất sự kiện C nếu xẩy lực. Thực tế cho thấy luôn tồn tại sai sót vì vậy giá * ra sự cố, P(C/A ) – xác suất sự kiện C nếu không trị Ptt / Plt luôn lớn hơn 1. xẩy ra sự cố. Vì Ptt / Plt cho thấy xác suất sự cố thực tế lớn Đặt P(C/A*) = v thì P(C/A) = 1 – v. hơn xác suất sự cố lý thuyết bao nhiêu lần, đại lượng này là chỉ số tích phân thể hiện tình trạng kỹ Thay các giá trị này vào biểu thức Bayet cùng thuật của kết cấu chịu lực của công trình và có thể với việc chấp nhận rằng xác suất Plt có số mũ là xem nó là giá trị rủi ro “r” của công trình: khoảng 10-6 [4], ta có: r Ptt/ P lt 1/ v (1) P P(1 v ) / v bs lt Để tìm quy luật phân bố đại lượng r của tập hợp Cộng Pbs và Plt thu được Ptt / Plt = 1 / v, trong đó không hạn chế các ngôi nhà mới xây dựng khi thiếu v được hiểu là mức độ tin cậy của kết cấu chịu lực. các số liệu thống kê, sử dụng các tiên đề sau: Các đại lượng Ptt và Plt là các số nguyên Tiên đề 1: Xác suất của giá trị r ≤ 1 bằng không dương. Đại lượng Plt đạt được khi không có một sai (là điều hiển nhiên vì thực tế trong quá trình xây lắp sót nào xẩy ra trong quá trình xây lắp kết cấu chịu không thể tránh sai sót). 4 Tạp chí KHCN Xây dựng – số 4/2016
3. KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Tiên đề 2: Đường cong phân bố là không đối ro tiêu chuẩn là một đại lượng bất biến vì nó không xứng, mode của đại lượng ngẫu nhiên r dịch phụ thuộc vào giải pháp kết cấu cũng như số tầng chuyển về bên trái so với giá trị trung bình. của công trình. Những giá trị này được sử dụng để đưa ra yêu cầu về mức độ an toàn của kết cấu khi Theo các tiên đề đáp ứng phân bố Renlay [2] có đánh giá tình trạng kỹ thuật của chúng. dạng sau: 2 2 2 Giá trị rủi ro tiêu chuẩn bao gồm: f( r ) ( r 1) / .exp ( r 1) / 2  (2) - Rủi ro tự nhiên Rbt là giá trị rủi ro của công trình Trong biểu thức trên thông số liên quan đến  sau khi kết thúc xây dựng. giá trị kỳ vọng toán của rủi ro R theo công thức: - Rủi ro giới hạn cho phép Rcf khi vượt giá trị này R 1 1,25 (3) công trình chuyển từ tình trạng bình thường Để xác định giá trị trung bình của rủi ro R sử sang tình trạng hư hỏng. Khi đó công trình cần dụng công thức (1) có: được tiến hành sửa chữa. - Rủi ro giới hạn R khi đạt đến giới hạn này R 1/ Mv (4) gh công trình sẽ mất khả năng chịu lực. Trong đó: Mv - giá trị trung bình (kỳ vọng toán) của đại lượng ngẫu nhiên v mà giá trị bằng số của Để tìm giá trị rủi ro tiêu chuẩn sử dụng quy luật nó nằm trong khoảng 0 đến 1. phân bố (2). Khi đó giá trị rủi ro bình thường bằng giá trị rủi ro tự nhiên đối với nhà mới xây dựng, 2.2 Giá trị sự cố rủi ro tiêu chuẩn được biểu thị qua kỳ vọng toán của quy luật phân Giá trị sự cố rủi ro tiêu chuẩn là giá trị rủi ro bố rủi ro đối với tập hợp không giới hạn nhà mới trung bình khi đạt đến giá trị này thì kết cấu chịu lực xây dựng (hình 2). Trong hình 2: r – giá trị rủi ro; f(r) chuyển sang trạng thái khác. Theo định nghĩa thì rủi – hàm mật độ xác suất rủi ro. Hình 2. Dạng quy luật phân bố sự cố rủi ro của các ngôi nhà mới xây dựng và sự xuống cấp của chúng trong quá trình sử dụng Với các tập hợp như vậy, quy luật phân bố của đúng quy định. Dưới tác động của các yếu tố nói đại lượng v có thể xem là đối xứng qua giá trị 0,5. trên giá trị trung bình của sự cố rủi ro tăng lên (dịch Điều đó có nghĩa là không phụ thuộc vào dạng chuyển về phía phải). Khi này tính bất định về tình đường cong phân bố của đại lượng ngẫu nhiên v, trạng kỹ thuật của kết cấu chịu lực của nhà và công giá trị trung bình của Mv bằng 0,5. Từ công thức (4) trình thông qua đại lượng entropy tăng lên. Trong trường hợp chung (khi có quy luật phân bố bất kỳ) rủi ro tự nhiên của công trình xây dựng đồng nghĩa thì entropy thông tin của quy luật phân bố xác định với rủi ro bình thường R có giá trị bằng 2. Nói cách bt theo [6]: khác xác suất thực tế về rủi ro của công trình sau khi kết thúc xây dựng trung bình vượt 2 lần so với HPAPA  (i )log2 ( i ) (5) xác suất dự kiến khi thiết kế. trong đó: P(Ai) – xác suất sự kiện xác định từ Nguyên nhân công trình bị xuống cấp là do vật quy luật phân bố và được hiểu là sự cố rủi ro nằm liệu bị lão hóa, hao mòn vật lý và do sử dụng không trong vùng giá trị “i”. Tạp chí KHCN Xây dựng – số 4/2016 5
4. KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Trong hình 3 thể hiện đồ thị của hàm H(R) được toán R của quy luật phân bố sự cố rủi ro. Đồ thị xây dựng bằng thử nghiệm trên máy tính từ các nhận được của phương trình gần đúng (đường liền công thức (2), (3), (5), đường chấm thể hiện mối trong hình 3) có dạng: quan hệ giữa entropy thông tin và giá trị kỳ vọng HRR( ) log2,15 . (6) Hình 3. Quan hệ giữa entropy thông tin và giá trị sự cố rủi ro trung bình của công trình xây dựng Đồ thị ở hình 3 đặc trưng cho mức độ phát triển ngưỡng sự cố rủi ro), trong hình 4. Ở đây tình trạng bất định tình trạng kỹ thuật của kết cấu chịu lực phụ kỹ thuật của công trình được đánh giá như sau: thuộc vào giá trị sự cố rủi ro trung bình của công - Công trình bảo đảm an toàn nếu kết cấu chịu trình, biểu thức (6) thực chất là quy luật suy giảm lực không bị nứt; của kết cấu chịu lực của công trình. - Công trình bị hư hỏng nếu kết cấu chịu lực có Để ứng dụng vào thực tế đường cong lý thuyết những vết nứt nhưng chưa đến mức gây sập đổ kết của quy luật phân bố trong hình 3, chia đường cong cấu; này làm 3 đoạn thẳng, ở mỗi điểm gấp khúc, tốc độ - Công trình nguy hiểm nếu kết cấu có những vết của entropy thay đổi. nứt có thể gây sập đổ kết cấu. Nghiên cứu sự cố rủi ro của các công trình mới Trong hình 4 thể hiện biểu đồ lý tưởng về quan xây dựng, công trình đã và đang sử dụng cũng như hệ “entropy – sự cố rủi ro”, được gọi là “mô hình suy các công trình bị hư hỏng ở những thời gian khác giảm kết cấu chịu lực của công trình”. nhau, cùng với việc phân tích kết quả các nghiên Mô hình này cho phép xác định được các nội cứu cho phép lựa chọn điểm gấp khúc (giá trị dung sau: Hình 4. Mô hình suy giảm khả năng chịu lực và các giá trị ngưỡng sự cố rủi ro 6 Tạp chí KHCN Xây dựng – số 4/2016
5. KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG a. Thời gian sử dụng công trình từ thời điểm kết Mức độ tin cậy tiêu chuẩn của các nhóm kết cấu thúc xây dựng đến khi đạt đến sự cố rủi ro ở điểm khác với các giá trị tiêu chuẩn sự cố rủi ro là các giá gấp khúc đầu tiên (R=19) xác định dự trữ an toàn trị này biến động. Chúng phụ thuộc vào loại kết cấu Tat của công trình. Trong giai đoạn này, kết cấu chịu và số tầng của nhà và công trình. Để xác định mức lực của công trình không có vết nứt và có thể khẳng độ tin cậy của hệ kết cấu chịu lực có n các nhóm kết định rằng kết cấu chịu lực có đủ khả năng chịu các cấu được bố trí theo mô hình nối tiếp. Sử dụng giả tác động đã được thiết kế, mặt khác do có dự trữ về thiết là sai sót của con người gây ra ở nhóm kết cấu độ bền nên nó còn có khả năng chịu được cả này không phụ thuộc vào sai sót xẩy ra trong nhóm những tải trọng và tác động chưa được kể đến khi kết cấu khác. Với mô hình và giả thiết nêu trên cho thiết kế. Tình trạng kỹ thuật của công trình ở giai phép đánh giá mức độ tin cậy v của kết cấu chịu lực đoạn này có thể xem là an toàn và giá trị sự cố rủi theo lý thuyết độ tin cậy ta có: ro bằng 19 được chấp nhận là giá trị rủi ro giới hạn v  p (7) cho phép Rcf. trong đó: ∏p - là tích độ tin cậy tất cả các nhóm kết Khi công trình đạt tới giá trị sự cố rủi ro giới hạn cấu của công trình cho phép thì giá trị hao mòn vật lý là 50%. Ở mức hao mòn này, yêu cầu phải tiến hành sửa chữa lớn Thay công thức (7) vào biểu thức (4) thì sự cố với mục đích khôi phục khả năng chịu lực của kết rủi ro trung bình của công trình sẽ là: cấu. Nếu không thực hiện các biện pháp gia cường, R 1 / Mv 1 / ( Mp ) (8) sửa chữa thì sự cố rủi ro tiếp tục phát triển cho đến Xét trường hợp tình trạng kỹ thuật giả định của khi đạt giá trị giới hạn Rgh = 83, xác định độ dữ trữ công trình khi tất cả các nhóm kết cấu chịu lực có giới hạn Tgh của công trình. độ tin cậy trung bình Mp như nhau và bằng pbt. b. Khi công trình có sự cố rủi ro vượt giá trị giới hạn Trong trường hợp này sự cố rủi ro của nhà R sẽ cho phép thì tốc độ phát triển của entropy thông tin n bằng Rbt, công thức (8) có dạng Rbt = 1 / pbt , từ đây sẽ chậm lại, nó cho thấy công trình đang chuyển từ xác định độ tin cậy bình thường của kết cấu chịu trạng thái an toàn sang trạng thái hư hỏng, trong kết lực. Kết quả là: cấu chịu lực xuất hiện các vết nứt là nguyên nhân -1/n -1/n gây ra các sự cố. Ở tình trạng hư hỏng kết cấu mất pbt = (Rbt) , tương tự có pcf = (Rcf) (9) dần khả năng chịu tải và đến khi sự cố rủi ro tiếp tục 2.3 Phương pháp tính sự cố rủi ro thực tế của phát triển thì kết cấu mất hoàn toàn khả năng chịu công trình [3] lực. Biết được sự cố rủi ro thực tế có thể đánh giá c. Khi công trình có giá trị sự cố rủi ro đạt đến giá trị tình trạng kỹ thuật của công trình theo 3 khả năng: giới hạn R = 83 thì không chỉ mức độ bất định tình gh an toàn, hư hỏng và nguy hiểm. trạng kỹ thuật của kết cấu chịu lực đạt giá trị cực đại mà giá trị hao mòn vật lý cũng đạt đến giá trị tương Trong việc đánh giá tình trạng kỹ thuật của nhà ứng. và công trình sử dụng các tiêu chí sau: Khi R>Rgh về lý thuyết thì kết cấu mất khả năng - Các giá trị trung bình sự cố rủi ro của công trình chịu lực và sự phát triển của entropy thông tin bị gồm có: sự cố rủi ro bình thường Rbt = 2, sự cố rủi dừng lại. Điều đó có nghĩa là công trình đã ở vào ro giới hạn cho phép Rcf = 19 và sự cố rủi ro giới tình trạng nguy hiểm. hạn Rgh = 83; - Độ tin cậy tiêu chuẩn của các nhóm kết cấu chịu Các đại lượng sự cố rủi ro Rbt, Rcf, Rgh là bất -1/n biến vì chúng không phụ thuộc vào kết cấu loại nhà lực gồm có: độ tin cậy bình thường pbt = 2 , độ tin cậy giới hạn cho phép p = 19-1/n, trong đó n số cũng như số tầng của nhà. Hai đại lượng Rbt và Rcf gh là giới hạn dưới và trên của vùng giá trị sự cố rủi ro nhóm kết cấu cùng loại kết cấu chịu lực của công của công trình. Khi mà giá trị sự cố rủi ro thực tế ở trình. trong vùng giá trị này thì mức độ an toàn về kết cấu Để xác định giá trị trung bình sự cố rủi ro thực tế được cho là đạt yêu cầu. R cần thực hiện khảo sát sơ bộ và khảo sát chi tiết Tạp chí KHCN Xây dựng – số 4/2016 7
6. KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG kết cấu chịu lực của công trình. Theo kết quả khảo - Theo giá trị p1 và p2 cụ thể hóa luật phân bố xác sát, trong mỗi nhóm kết cấu chịu lực tìm ra kết cấu suất độ tin cậy p của kết cấu trong các nhóm f (p) = bị hư hỏng nhiều nhất và ít nhất theo đó xác định 1 / (p2 – p1); mức độ hư hỏng, độ tin cậy của kết cấu. - Đối với mỗi nhóm N lần biểu thị đại lượng ngẫu nhiên p theo công thức: - Đối với từng nhóm kết cấu, theo bảng [3] xác định mức độ hư hỏng của các nhóm kết cấu và p = p1 + q (p2 – p1), trong đó q – đại lượng ngẫu tương ứng là độ tin cậy p1 và p2 của chúng; nhiên phân bố đều trong khoảng [0;1]; - Xác định độ tin cậy trung bình của từng nhóm kết cấu theo công thức: - N lần thử nghiệm sự cố rủi ro của công trình theo công thức (rtt)j = 1 / ∏(p)j; trong đó ∏(p)j – tích Mp = (p2 – p1) / 2; - Tính sự cố rủi ro trung bình của công trình theo n giá trị của p được biểu thị trước đó, bao gồm cả i 4 công thức: R = 1 / ∏(Mp), trong đó ∏(Mp) là tích độ lần thử nghiệm sự cố rủi ro (i = 1, 2, , N; N = 10 ); tin cậy trung bình của tất cả n nhóm kết cấu chịu - Theo chuỗi thống kê từ N giá trị ngẫu nhiên sự lực. cố rủi ro rtt dựng biểu đồ phân bố sự cố rủi ro thực - So sánh giá trị sự cố rủi ro trung bình R với giá tế và biểu đồ xác định giá trị trung bình của sự cố trị sự cố rủi ro trung bình quy định để đánh giá tình rủi ro R*; trạng kỹ thuật của công trình với 3 khả năng sau: - So sánh R* với giá trị sự cố rủi ro tìm được R và + Nếu Rbt Rgh – tình trạng nguy hiểm. tính toán sự cố rủi ro thực tế của công trình. Để bảo đảm độ tin cậy và chính xác của kết quả 3. Ví dụ tính toán sự cố rủi ro tính toán sự cố rủi ro, thực hiện mô hình hóa các tình huống rủi ro và thử nghiệm trên máy tính theo Đánh giá mức độ an toàn (sự cố rủi ro) của hệ phương pháp Monte – Carlo. Thử nghiệm tuân theo kết cấu chịu lực của cầu cạn đỡ đường ống với các biểu thức toán học (1), biểu thị mối liên hệ giữa sự điều kiện sau: cố rủi ro với độ tin cậy của các nhóm kết cấu chịu - Cầu gồm các dầm bê tông cốt thép liên tục 4 lực theo công thức: nhịp được gối trên các trụ bê tông; rtt = 1 / vtt = 1 / ∏p (10) - Thời gian sử dụng: 50 năm; trong đó: ∏p – tích độ tin cậy của tất cả các nhóm - Số nhóm kết cấu chịu lực cùng loại n = 5; kết cấu chịu lực. Tên gọi và thứ tự các nhóm kết cấu cho trong Quá trình thử nghiệm bao gồm các bước sau: bảng 1. Bảng 1. Tên gọi và thứ tự các nhóm kết cấu cùng loại của cầu cạn Bộ phận công trình Số thứ tự và tên gọi các nhóm 1. Nền Phần ngầm cầu cạn 2. Móng 3. Trụ 4. Các tấm dưới dầm Phần thân cầu cạn 5. Các dầm Yêu cầu về an toàn kết cấu cho trong bảng 2. Bảng 2. Yêu cầu về an toàn kết cấu của cầu cạn Các chỉ số an toàn tiêu chuẩn Giá trị các chỉ số Sự cố rủi ro bình thường Rbt = 2 Sự cố rủi ro giới hạn cho phép Rcf = 19 -1/n -1/5 Mức độ tin cậy bình thường pbt=(Rbt) =2 =0,871 -1/n -1/5 Mức độ tin cậy giới hạn cho phép pcf=(Rcf) =19 =0,555 Sự cố rủi ro giới hạn Rgh = 83 Thông tin kết quả khảo sát tình trạng kỹ thuật của các nhóm kết cấu chịu lực của cầu cạn cho trong bảng 3, trong đó các giá trị ở cột 3 và 4 được xác định theo bảng 2 của tài liệu [3]. 8 Tạp chí KHCN Xây dựng – số 4/2016
7. KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Bảng 3. Thông tin kết quả khảo sát Nhóm kết Hư hỏng trong nhóm kết cấu Mức độ hư hỏng trong nhóm cấu Nặng nhất Nhẹ nhất 1 2 3 4 1 Đất nền bị ẩm ướt đến độ sâu 0,4 m 7.2 6 2 Bê tông bị no nước 4.3 4.1 3 Có các vết nứt hình nêm với bề rộng đến 0,5 mm; Trụ bê tông chia thành khối, cường độ bê tông thay đổi từ 18 8.3 8.2 MPa (ở dưới mối nối) đến 6 MPa (trên mối nối) 4 Bê tông bị xốp, bị ăn mòn, có nhiều vết nứt với bề rộng 9.2 9.1 đến 1 mm 5 Bê tông dầm bị xốp, cốt thép dưới bụng dầm bị lộ và bị rỉ. Ở cánh dầm khoảng cách 0,8 m từ thân có các vết nứt 10.1 9.2 đến 2 mm Kết quả đánh giá qua các dữ liệu khảo sát thực hiện theo nguyên tắc được quy định [3] thể hiện ở bảng 4. Bảng 4. Kết quả đánh giá qua số liệu khảo sát Số thứ tự nhóm Giá trị mức độ tin cậy Độ tin cậy trung bình của kết cấu trong nhóm Mp Kết cấu hư hỏng nặng Kết cấu hư hỏng nhẹ nhất nhất p1 p2 1 0,441 0,500 0,471 2 0,644 0,730 0,687 3 0,343 0,365 0,354 4 0,303 0,322 0,313 5 0,267 0,303 0,285 Giá trị sự cố rủi ro thực tế của kết cấu chịu lực [1] Đào Hữu Hồ (2008). Xác suất thống kê (in lần thứ cầu cạn xác định theo công thức: 11). Nhà Xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội. R = 1 / Π(Mp) = 1 / (0,471.0,687.0,354.0,313.0,285) [2] Болотин В.В (1982). Методы теории вероятности и = 97,86 теории надежности в расчетах сооружений. М. Стройиздат. Kết luận: Sự cố rủi ro của cầu cạn vượt giá trị [3] А.П Мельчаков (2006). Расчет и оценка риска giới hạn, cho thấy cầu đang ở tình trạng nguy hiểm, аварии и безопасного ресурса строительных không còn khả năng tiếp tục sử dụng. объектов. Издательство ЮУрГУ. 4. Kết luận [4] Аугусти Г., Баратта А (1988). Вероятностные Tính toán được sự cố rủi ro trong các công trình методы в строительном проектировании. Стройздат. xây dựng giúp cho người thiết kế, thi công và sử dụng đánh giá được tình trạng kỹ thuật của công [5] Paula.Tobias, David C.Trindade. Applied Reliability. trình ở các thời điểm khác nhau, trên cơ sở đó đưa Chapman & Hall/Crc. ra các biện pháp can thiệp, xử lý kịp thời nhằm bảo [6] Вентцель Е. С., Овчаров Л. А (1999). Теория đảm an toàn sử dụng và kéo dài tuổi thọ công trình. вероятностей. М. Наука. Ngày nhận bài: 26/10/2016. TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngày nhận bài sửa lần cuối: 12/12/2016. Tạp chí KHCN Xây dựng – số 4/2016 9