5. Применение методов статистического анализа для оценки качества строительной продукции и надежности транспортных сооружений

5.1. Проектирование транспортных сооружений с учетом фактора надежности

Теория вероятности и математической статистики широко используется в проектировании транспортных сооружений, организации строительства и эксплуатации дорог. Это объясняется тем, что традиционные детерминированные расчеты часто приводят к ошибкам (или, точнее, к просчетам), обусловленным вероятностной природой геометрических и прочностных характеристик слоев дорожной одежды, конструкций, строительных материалов.

Обеспечение надежности транспортного сооружения требует учета вероятностных факторов как на стадии проектирования так на стадии строительства и эксплуатации сооружения.

Надежность транспортного сооружения - это показатель, характеризующий сохранение нормальной работоспособности в течение заданного периода времени при обеспечении нормативных (заранее заданных) условий эксплуатации сооружения.

Критерием надежности принято считать вероятность того, что сооружение сохранит свои основные параметры, по крайней мере, на протяжении заданного времени при эксплуатации в заданных условиях.

При технико-экономическом обосновании показателей надежности сооружения нужно исходить из условия

где - суммарные затраты на строительство эксплуатацию сооружения, обладающего соответствующим показателем надежности, за расчетный период эксплуатации, - затраты на строительство сооружения с заданным показателем надежности, - затраты на эксплуатацию сооружения, не зависящие от возникновения отказов, - стоимость устранения одного отказа, - число отказов в расчетный период эксплуатации.

Показатель надежности сооружения влияет на стоимость строительства и число отказов, т.е. и . Следовательно, оптимальная надежность транспортного сооружения должна рассчитываться по условию.

Расчет надежности транспортного сражения должен начинаться на стадии проектирования, когда принципиальное конструктивное решение уже принято (длина моста, число и длина пролетов, схема моста). Но для этого необходимо иметь математическую модель ожидаемых отказов (или хотя бы ожидаемое их распределение по времени). Можно использовать априорную модель отказов, построенную экспертным путем. Такая модель может быть создана на основе методов теории вероятностей либо теории массового обслуживания.

В ряде случаев можно проектировать сооружение, конструкцию с заданной надежностью, не прибегая к прогнозированию вероятностных отказов, а базируясь лишь на статистическом анализе качества материалов и уровня технологий.

Пример №10

В течение года осуществлялся контроль производительности автосамосвалов. Было сделано 100 измерений, в каждом из которых фиксировался процент выполнения установленной нормы транспортной работы на один самосвал. Были получены следующие результаты:

Выполнение нормы %

60…70

71…80

81…90

91…100

101..110

111…120

121…130

131…140

Число измерений в интервале