• Мы доступны в любое удобное для вас время
  • Адрес: 197342, Санкт-Петербург, пр.Медиков дом 5 БЦ "Карповка"
  •   +7 (812) 309-89-08  +7 (499) 703-31-43

09. Анализ чувствительности

09. Анализ чувствительности

Полное описание
В программе SLIDE чрезвычайно просто выполнить анализ чувствительности. Любой входной параметр, который может быть задан как случайная переменная (для Вероятностного анализа) может также быть задан переменной для Анализа чувствительности.

Анализ чувствительности подразумевает следующее:
  1. Для одного или нескольких выбранных входных параметров пользователь задает интервал значений (минимальное и максимальное).
  2. Каждый параметр затем изменяется в этом интервале с постоянной величиной приращения, коэффициент устойчивости определяется при каждой величине входного параметра.Обратите внимание, пока параметр варьируется, то ВСЕ ОСТАЛЬНЫЕ параметры остаются неизменными при их СРЕДНИХ значениях.
  3. Результаты в виде графика «Коэффициент устойчивости – входной параметр (ы)» позволяют определить «чувствительность» коэффициента устойчивости к изменению входных параметров.
  4. Круто меняющаяся кривая на графике «Чувствительности» говорит о том, что коэффициент устойчивости чувствителен к изменению входных данных.
  5. Относительно «плоская» кривая показывает, что коэффициент устойчивости не чувствителен к значениям параметра.
Анализ чувствительности показывает, какие входные параметры могут быть критичными при оценке устойчивости откоса, а какие менее важны.

График чувствительности может быть использован для определения значения параметра, при котором будет наблюдаться предельное состояние (т.е. Ку = 1.0).

Готовую модель можно найти в файле «Tutorial 09 Sensitivity Analysis.slim» (Файл > Последние папки > Папка руководств).

Модель

Запускаем пример расчета, рассмотренный в предыдущем руководстве – «Tutorial 08 Probabilistic Analysis.slim».

Чтобы активировать Анализ чувствительности в SLIDE, выбираем в меню «Анализ» > «Настройки проекта».
В диалоговом окне «Настройки проекта» выбираем пункт «Статистика» и ставим галочку напротив «Анализ чувствительности». Деактивируем «Вероятностный анализ» и наживаем кнопку «ОК».
ВНИМАНИЕ: возможно выполнить ОБА анализа одновременно с использованием тех же переменных. Такой вариант рассматривается в конце этого руководства.

Однако для этого примера рассмотрим только Анализ чувствительности.

Настройки проекта

Определение чувствительных переменных

Процедура выбора и определения переменных для Анализа чувствительности совпадает с процедурой, описанной в предыдущем руководстве для Анализа чувствительности. Обратите внимание:
  • для Анализа чувствительности ТОЛЬКО для каждой переменной задается только минимальное и максимальное значение;
  • статистическое распределение и стандартное отклонение НЕ применимы для Анализа чувствительности.
Давайте посмотрим диалоговое окно «Статистика материала».
Выбираем: «Статистика» > «Материалы».
«Статистика» > «Материалы»
Три переменных, которые ранее были заданы для Вероятностного анализа (руководство 8), все еще отображаются в диалоговом окне.
Поскольку мы принимаем во внимание только Анализ чувствительности, то иные параметры больше не отображаются. Нам необходимы только среднее, максимальное и минимальное значения.
Не будем вносить никаких изменений в данные и нажмем кнопку «ОК» или «Отмена».

Вычисление

Прежде чем приступить к расчетам, сохраните файл с новым именем «sens1.slim».
Внимание:
  • Когда Вы запускаете Анализ чувствительности в SLIDE, то сначала выполняется обычный анализ. Это необходимо для определения критической линии скольжения. Помните, что Анализ чувствительности выполняется по критической линии скольжения.
  • Анализ чувствительности последует автоматически.

Интерпретация

Результаты Анализа чувствительности показываются после выбора опции «График чувствительности» из панели инструментов или меню «Статистика».

Анализа чувствительности
Поставьте галочки возле каждой позиции и нажмите кнопку «График».
Вы увидите следующий График чувствительности.
График чувствительности для трех переменных
Как видно из графика коэффициент устойчивости наиболее чувствителен к параметру «Угол внутреннего трения» (крутая кривая) и наименее – к «Удельному весу».
Запомните следующее об Анализе чувствительности:
  1. Когда выведено несколько переменных, то по горизонтальной оси отображаются Проценты диапазона значений.
  2. Процент равный «0» соответствует минимальному значению, «100%» – максимальное.
  3. Все три кривых пересекаются при «50%», что означает среднее значение для каждого их переменных.
Чтобы увидеть фактические значения переменной на горизонтальной оси, необходимо вывести на график кривую только этой переменной. Давайте сделаем это сейчас.
  1. 1. Щелкните правой кнопкой мыши на графике и выберите «Изменить данные графика» из всплывающего меню.
  2. 2. Уберите галочки с позиций «Удельный вес» и «Удельное сцепление», оставьте только «Угол внутреннего трения». Нажмите «Выполнено».
На графике чувствительности отобразится кривая «Угла внутреннего терния», на горизонтальной оси отобразятся фактические значения переменной – градусы.
кривая «Угла внутреннего терния»

Выборщик (сэмплер)

Опция «Выборщик» позволяет легко получить координаты любой точки на кривой Графика чувствительности.
  1. Кликните правой кнопкой мыши по графику и выберите опцию «Выборщик» из меню.
  2. На графике отобразится штриховая линия выборщика, которая графически позволяет определить координаты вдоль кривой.
  3. Нажмите и удерживайте левую кнопку мыши, затем перемещайте курсор.
  4. Вы можете также определить точные значения на кривой, для этого нужно кликнуть правой кнопкой мыши и выбрать «Выбор точное значение».
  5. В диалоговом окне введите значение «1.0» для вертикальной оси. Нажмите «ОК».
  6. «Выборщик» покажет угол внутреннего трения 26.22°, соответствующий коэффициенту устойчивости 1.0. Полученный угол внутреннего трения является критическим, если все остальные переменные эквивалентны своим средним значениям.

Чувствительность сейсмического коэффициента

Давайте добавим еще одну переменную Анализа чувствительности и выполним перерасчет. Возвратимся к модулю «Модель» и выберем функцию «Сейсмическая нагрузка» из меню «Статистика».
  1. В диалоговом окне поставьте галочку напротив «Горизонтального сейсмического коэффициента».
  2. Введите среднее значение «0.1», также введите относительный минимум и относительный максимум равными также 0.1. Нажмите «ОК».
«Горизонтальный сейсмический коэффициент»
  1. При выполнении Анализа чувствительности «Горизонтальный сейсмический коэффициент» будет изменяться в интервале от 0 до 0.2. Запустите «Вычисление», а по окончании перейдите в модуль «Интерпретация».
  2. Постройте График чувствительности только с кривой Горизонтального сейсмического коэффициента.
  3. Для определения критического сейсмического коэффициента воспользуйтесь функцией «Выбор точного значения» и задайте значение 1.0 для вертикальной оси.Критический сейсмический коэффициент составит 0.068.
  4. График будет выглядеть, как показано на рисунке 9.2.
Кривая влияния горизонтального сейсмического коэффициента на коэффициент устойчивости

Анализ чувствительности и Вероятностный анализ

Анализ чувствительности не следует путать с Вероятностным анализом.
Запомните:
  • Анализ чувствительности просто включает вариацию переменных между минимальным и максимальным значениями. Анализ выполняется только для ОДНОЙ переменной за расчет.
  • Вероятностный анализ включает статистическую выборку распределения, которую Вы задаете для случайных переменных. Анализ использует выборочные значения для ВСЕХ случайных переменных на каждой итерации расчета.

Однако Вы можете выполнить ОБА анализа одновременно путем выбора обоих методов в «Настройках проекта».

«Настройках проекта»

Если Вы это делаете, то помните следующее:

  • Анализ чувствительности будет использовать те же переменные, что выбраны для Вероятностного анализа.
  • Анализ чувствительности будет использовать только минимальное и максимальное значения, которые определены для каждой переменной. Он игнорирует величины статистического распределения и стандартного отклонения, которые заданы для случайных переменных для Вероятностного анализа.

Это удобно, потому что, выполнив Вероятностный анализ, Вы также выполняете Анализ Чувствительности, используя те же самые переменные.






Комментарии (0)


Ваше имя:

Электронная почта:

Комментарий :