Tại sao thiết kế cấp phối xác suất tốt hơn quy tắc kinh nghiệm
Vấn đề thiết kế tất định
Hầu hết thiết kế cấp phối là tất định: chọn N/X từ bảng, tính xi măng, dự đoán một giá trị cường độ. Nhưng bê tông tạo ra phân phối, không phải giá trị đơn.
Nguồn biến động
- Cường độ xi măng: độ lệch chuẩn ~3 MPa
- Độ ẩm cốt liệu: biến động 2–4%
- Dung sai cân trộn: ±1–2%
- Hàm lượng khí: ±1–1,5%, mỗi 1% giảm cường độ ~5%
Thiết kế xác suất làm gì khác
Hỏi: xác suất đạt cường độ yêu cầu là bao nhiêu?
Mô phỏng Monte Carlo
- Lấy mẫu ngẫu nhiên mỗi biến đầu vào
- Tính cường độ kết quả
- Lặp 10.000 lần
- Phân tích phân phối
Kết quả: Cấp phối "nên" cho 37 MPa có thể cho: trung bình 38, phân vị 5: 29,4, xác suất < 30 MPa: 6,2%.
Lợi ích
Hiệu chỉnh biên tốt hơn. Xác định biến quan trọng. Tối ưu chi phí với rủi ro đo được.
Cách bắt đầu
- Đặc trưng hóa phân phối đầu vào
- Xây dựng mô hình cường độ
- Chạy 10.000 lần
- Phân tích phân vị thứ 5
- Lặp đến tối ưu
Thử dự đoán cường độ và tối ưu chi phí.