Parametric analysis of the sensitivity of a prestressed concrete beam using the DOE simulation technique

The paper presents the method of simplified parametric analysis of the sensitivity of a pre-tensioned concrete beam. The presented approach is based on the DOE (design of experiments) data collection which is simulation technique allowing for identification of variables deciding about the effectiveness and costs of designed structures. Additionally, application of the hyper-surface of the construction response allows designers to the development of multi-dimensional trade-off graphs to facilitate, the assessment of the scope of changes in random state variables permitted due to the adequate criteria and selection of their values close to optimum. Design basics, procedures and results of the presented considerations of sensitivity assessment and reliability of the structure has been shown on the example of a pre-stressed concrete beam designed in accordance with the requirements and procedures of Eurocode 2.

W artykule przedstawiono metodę analizy wpływu zmiennych wejściowych na parametry charakteryzujące stan konstrukcji sprężonych w początkowej i trwałej sytuacji obliczeniowej, opartą na symulacjach komputerowych i technice zbierania informacji DOE (Design Of Experiments). Założenia, procedury i wyniki zastosowania techniki DOE przedstawiono na przykładzie belki strunobetonowej zaprojektowanej zgodnie z wymaganiami Eurokodu 2. Przeprowadzono analizę typu „what-if” wpływu wartości obciążenia i siły sprężającej w poszczególnych cięgnach (uwzględniając straty wynikające z relaksacji stali sprężającej) oraz modułu sprężystości podłużnej betonu na nośność graniczną i maksymalne ugięcie belki.