Quantile-based versus Sobol sensitivity analysis in limit state design

Simple item page
dc.contributor.authorKala, Zdeněkcs
dc.coverage.issueDecember 2020cs
dc.coverage.volume28cs
dc.date.accessioned2021-03-22T15:54:10Z
dc.date.available2021-03-22T15:54:10Z
dc.date.issued2020-11-08cs
dc.description.abstractIn limit state design, the reliability of building constructions is generally verified using design quantiles. The design resistance of a structure is explicitly expressed as a low quantile of the cumulative distribution function of resistance. The aim of this article is to show the connections and differences between quantile-oriented sensitivity analysis subordinated to a contrast and classic Sobol sensitivity analysis. Changing the fixed input variable causes synchronous change in the quantile and mean value, but how do the results of these two sensitivity analyses differ? The question is whether or not the changes around the design quantile (measured by contrast indices) are similar to the changes around the mean value, which are measured using Sobol’s indices. Comparison is performed on a case study, where the resistance of the structure is expressed by a non-linear function, the inputs of which are random material and geometric characteristics of the structure. The non-dimensional slenderness is a deterministic parameter, which changes the influence of input variables on the resistance as the model output. It was concluded upon comparing the results of both sensitivity analyses that the rank of the most important variables is the same for both low and high slenderness and is similar for intermediate slenderness. However, the interaction effects are very different. The identification of insignificant variables is the same. Other significant similarities and differences between both types of sensitivity analyses are presented in the article.en
dc.description.abstractPři návrhu mezního stavu je spolehlivost stavebních konstrukcí obecně ověřována pomocí návrhových kvantilů. Návrhový odpor konstrukce je vyjádřen jako nízký kvantil kumulativní distribuční funkce odporu. Cílem tohoto článku je ukázat souvislosti a rozdíly mezi kvantilově orientovanou citlivostní analýzou podřízenou kontrastní a klasickou Sobolovou citlivostní analýzou. Změna fixované vstupní proměnné způsobí synchronní změnu kvantilu a střední hodnoty, ale jak se liší výsledky těchto dvou analýz citlivosti? Otázkou je, zda jsou změny kolem návrhového kvantilu (měřené kontrastními indexy) podobné změnám kolem střední hodnoty, které se měří pomocí Sobolových indexů. Porovnání se provádí na případové studii, kde je odolnost konstrukce vyjádřena nelineární funkcí, jejíž vstupy jsou náhodné materiálové a geometrické charakteristiky konstrukce. Bezrozměrná štíhlost je deterministický parametr, který mění vliv vstupních proměnných na odpor jako výstup modelu. Při porovnání výsledků obou analýz citlivosti byl učiněn závěr, že pořadí nejdůležitějších proměnných je stejné pro nízkou i vysokou štíhlost a je podobné pro střední štíhlost. Účinky interakce jsou však velmi odlišné. Identifikace nevýznamných proměnných je stejná. V článku jsou uvedeny další významné podobnosti a rozdíly mezi oběma typy citlivostních analýz.cs
dc.description.embargo2021-11-09cs
dc.formattextcs
dc.format.extent2424-2430cs
dc.format.mimetypeapplication/pdfcs
dc.identifier.citationStructures. 2020, vol. 28, issue December 2020, p. 2424-2430.en
dc.identifier.doi10.1016/j.istruc.2020.10.037cs
dc.identifier.issn2352-0124cs
dc.identifier.other169512cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/196475
dc.language.isoencs
dc.publisherElseviercs
dc.relation.ispartofStructurescs
dc.relation.urihttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352012420305993cs
dc.rightsCreative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalcs
dc.rights.accessopenAccesscs
dc.rights.sherpahttp://www.sherpa.ac.uk/romeo/issn/2352-0124/cs
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/cs
dc.subjectSensitivity analysisen
dc.subjectStructural reliabilityen
dc.subjectEurocodesen
dc.subjectDesign quantilesen
dc.subjectStabilityen
dc.subjectBucklingen
dc.subjectSteelen
dc.subjectCitlivostní analýza
dc.subjectkonstrukční spolehlivost
dc.subjectEurokódy
dc.subjectnávrhové kvantily
dc.subjectstabilita
dc.subjectvzpěr
dc.subjectocel
dc.titleQuantile-based versus Sobol sensitivity analysis in limit state designen
dc.title.alternativeKvantilová versus Sobolova citlivostní analýza v návrhu mezního stavucs
dc.type.driverarticleen
dc.type.statusPeer-revieweden
dc.type.versionacceptedVersionen
sync.item.dbidVAV-169512en
sync.item.dbtypeVAVen
sync.item.insts2021.11.12 23:56:37en
sync.item.modts2021.11.12 22:49:25en
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. Ústav stavební mechanikycs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
Quantilebased_accepted.pdf
Size:
765.97 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Quantilebased_accepted.pdf
Download
Collections
Ústav stavební mechaniky