IDA-MC的橋梁地震風(fēng)險(xiǎn)概率評(píng)估方法

為提高公路邊坡抗震能力,本文開展了公路邊坡震害風(fēng)險(xiǎn)概率評(píng)價(jià)研究。選取210國道k359+440處公路邊坡為研究對(duì)象,采用增量動(dòng)力分析方法研究了邊坡震害易損性,繪制了邊坡震害易損性曲線并得到了邊坡在一定地震動(dòng)峰值加速度作用下超越(發(fā)生)某等級(jí)震害的概率;在邊坡所在場(chǎng)地地震動(dòng)分布特征研究的基礎(chǔ)上,采用蒙特卡羅方法計(jì)算了邊坡未來50年內(nèi)超越(發(fā)生)各等級(jí)震害的風(fēng)險(xiǎn)概率。研究結(jié)果表明:當(dāng)?shù)卣饎?dòng)峰值加速度達(dá)到0.7g時(shí),邊坡超越嚴(yán)重?fù)p傷的概率為53.188%,達(dá)到0.8g時(shí),邊坡超越嚴(yán)重?fù)p傷的概率高達(dá)99.086%;未來50年內(nèi)邊坡超越嚴(yán)重?fù)p傷的風(fēng)險(xiǎn)概率為29.07%,發(fā)生毀壞的風(fēng)險(xiǎn)概率為7.62%。

為解決現(xiàn)有有限元分析方法對(duì)求解地震作用下橋梁的失效概率計(jì)算量大、耗時(shí)長的問題,建立了一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真與概率有限元相結(jié)合的橋梁地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法(f-r-m法).首先通過多條地震波對(duì)橋梁進(jìn)行時(shí)程分析,并得到相應(yīng)的橋梁結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng);然后建立rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并將量化后的地震波能量、場(chǎng)地類別、峰值個(gè)數(shù)、結(jié)構(gòu)彎矩作為輸入?yún)?shù),對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練和檢驗(yàn),訓(xùn)練成功后可采用montecarlo方法生成大量隨機(jī)數(shù),通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真得到橋梁結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震響應(yīng)數(shù)據(jù),并計(jì)算出結(jié)構(gòu)的失效概率;最后以某三跨連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)槔?采用有限元軟件建立了全橋纖維單元模型,選取了24條地震波對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)力增量(ida)分析,并采用f-r-m法對(duì)該橋的地震風(fēng)險(xiǎn)概率進(jìn)行了評(píng)估.實(shí)例分析表明,f-r-m法計(jì)算效率高、計(jì)算誤差小,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)rbf將地震響應(yīng)和地震輸入之間的非線性映射關(guān)系很好地仿真模擬,研究結(jié)果可為橋梁抗震設(shè)計(jì)和地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供參考.

為解決現(xiàn)有有限元分析方法對(duì)求解地震作用下橋梁的失效概率計(jì)算量大、耗時(shí)長的問題,建立了-種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真與概率有限元相結(jié)合的橋梁地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法（f-r-m法）.首先通過多條地震波對(duì)橋梁進(jìn)行時(shí)程分析,并得到相應(yīng)的橋梁結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng);然后建立rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并將量化后的地震波能量、場(chǎng)地類另ij、峰值個(gè)數(shù)、結(jié)構(gòu)彎矩作為輸入?yún)?shù),對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練和檢驗(yàn),訓(xùn)練成功后可采用montecarlo方法生成大量隨機(jī)數(shù),通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真得到橋梁結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震響應(yīng)數(shù)據(jù),并計(jì)算出結(jié)構(gòu)的失效概率;最后以某三跨連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)槔?采用有限元軟件建立了全橋纖維單元模型,選取了24條地震波對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)力增量（ida）分析,并采用f-r-m法對(duì)該橋的地震風(fēng)險(xiǎn)概率進(jìn)行了評(píng)估.實(shí)例分析表明,f-r-m法計(jì)算效率髙、計(jì)算誤差小,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)rbf將地震響應(yīng)和地震輸入之間的非線性映射關(guān)系很好地仿真模擬,研究結(jié)果可為橋梁抗震設(shè)計(jì)和地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供參考.

橋梁在其生命過程的每時(shí)每刻都面臨著風(fēng)險(xiǎn),為了解并正確評(píng)價(jià)這些風(fēng)險(xiǎn),該文對(duì)目前橋梁風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法和發(fā)展作了簡要的總結(jié)。首先列舉了橋梁發(fā)生的災(zāi)害事故及橋梁在各個(gè)生命階段可能遇到的各類風(fēng)險(xiǎn);介紹了目前國內(nèi)外橋梁風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的發(fā)展?fàn)顩r;總結(jié)了目前對(duì)橋梁進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法;最后對(duì)橋梁風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

在建設(shè)項(xiàng)目安全管理中,理解安全風(fēng)險(xiǎn)以及導(dǎo)致其發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)因素至關(guān)重要。傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法基于專家主觀經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率,并未考慮施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理的實(shí)施效果,經(jīng)常導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估結(jié)果出現(xiàn)偏差。采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法建立風(fēng)險(xiǎn)事件、風(fēng)險(xiǎn)因素之間的關(guān)系模型,通過引入\"安全風(fēng)險(xiǎn)抵抗能力\"這一概念,根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)所具備的安全管理能力,結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生概率。應(yīng)用所建立的模型評(píng)估北京三里屯某項(xiàng)目的四類火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)事件,評(píng)估結(jié)果為電氣導(dǎo)致的火災(zāi)發(fā)生的概率最高,多位專家的意見以及實(shí)際案例支持了本評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。

安全生產(chǎn)關(guān)系到廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,是社會(huì)穩(wěn)定和諧發(fā)展的一個(gè)重要因素,隨著近年來橋梁施工項(xiàng)目的增多,橋梁施工安全備受施工企業(yè)與民眾的關(guān)注.文章在研究了橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)、橋梁施工常見風(fēng)險(xiǎn)事故的基礎(chǔ)上,提出了以模糊綜合評(píng)價(jià)的方法對(duì)橋梁施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.模糊綜合評(píng)價(jià)方法是一種十分有價(jià)值的數(shù)學(xué)算法,將其運(yùn)用到橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面具有十分現(xiàn)實(shí)可行的意義.

安全生產(chǎn)關(guān)系到廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,是社會(huì)穩(wěn)定和諧發(fā)展的一個(gè)重要因素,隨著近年來橋梁施工項(xiàng)目的增多,橋梁施工安全備受施工企業(yè)與民眾的關(guān)注。文章在研究了橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)、橋梁施工常見風(fēng)險(xiǎn)事故的基礎(chǔ)上,提出了以模糊綜合評(píng)價(jià)的方法對(duì)橋梁施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。模糊綜合評(píng)價(jià)方法是一種十分有價(jià)值的數(shù)學(xué)算法,將其運(yùn)用到橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面具有十分現(xiàn)實(shí)可行的意義。

橋梁施工企業(yè)在風(fēng)險(xiǎn)控制上根據(jù)主要計(jì)劃和準(zhǔn)備情況來決定。所有的風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)、管理等因素有關(guān)。在實(shí)際的施工中這些因素都是原定計(jì)劃和方案相互干擾。橋梁施工中的不安定因素就會(huì)成倍增加。這樣直接導(dǎo)致傷亡事故、出現(xiàn)質(zhì)量問題、工期延長、成本增加、計(jì)劃修改等問題的發(fā)生。這些問題使工程的經(jīng)濟(jì)效益降低，甚至導(dǎo)致工程項(xiàng)目的失敗。所以提高橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法研究是保證橋梁項(xiàng)目盈利的有效手段。

自我國進(jìn)入改革開放新時(shí)期以來,我國的經(jīng)濟(jì)水平和社會(huì)水平快速發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷壯大,為了解決人民越來越多的出行需求,我國的公路建設(shè)規(guī)模也越來越大,對(duì)于我國的公路施工企業(yè)來說,這既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)。我國加入世貿(mào)組織以后,經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)都逐漸和世界接軌,公路施工企業(yè)需要應(yīng)對(duì)建設(shè)中存在的各種風(fēng)險(xiǎn),以保證企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。如何加強(qiáng)公路橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,是施工企業(yè)需要研究的重要問題。

用動(dòng)測(cè)法評(píng)估既有橋梁承載力是一種較有前途的橋梁承載力評(píng)估方法,本文以沖擊系數(shù)為切入點(diǎn),對(duì)基于應(yīng)變?cè)龃笙禂?shù)和頻率等參數(shù)的動(dòng)測(cè)方法進(jìn)行研究,對(duì)鋼筋混凝土簡支梁的承載力給予定性的評(píng)估。并結(jié)合t型梁的動(dòng)靜力試驗(yàn)數(shù)據(jù),來驗(yàn)證此動(dòng)測(cè)方法的可行性。

以當(dāng)前公路橋梁施工整體安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法發(fā)展程度為基礎(chǔ),結(jié)合近年來的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),闡述了項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估內(nèi)容,分析項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系及評(píng)估方式,闡述了橋梁項(xiàng)目施工專項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程以及評(píng)估方法,指出相關(guān)工作人員要盡量通過預(yù)見性控制方式來規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn),并根據(jù)不同工程項(xiàng)目的實(shí)際情況提出一些定量化的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方式.

以城市隧道下穿建（構(gòu)）筑物風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估體系為研究對(duì)象,針對(duì)施工中存在隨機(jī)和模糊不確定性問題,基于故障樹、區(qū)間算法和模糊數(shù)學(xué)建立模糊故障樹風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。首先在調(diào)查100多處城市隧道施工不當(dāng)引起臨近建（構(gòu)）筑物安全事故的案例后,總結(jié)風(fēng)險(xiǎn)事故的影響因素和基本事件。其次,根據(jù)專家的經(jīng)驗(yàn)和模擬試驗(yàn)確定基本事件的發(fā)生模糊概率,利用模糊區(qū)間算法計(jì)算頂事件的模糊發(fā)生概率和各影響因素的模糊重要度;采用模糊層次評(píng)價(jià)模型對(duì)臨近橋梁損害風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的后果進(jìn)行評(píng)估,根據(jù)頂事件的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率和風(fēng)險(xiǎn)后果程度確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。最后結(jié)合工程實(shí)例,驗(yàn)證該模型的準(zhǔn)確性和有效性。研究結(jié)果表明：該方法提供了一套完整的下穿建（構(gòu)）筑物城市隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的定量評(píng)估體系,可為管理部門風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避提供參考。

以城市隧道下穿建（構(gòu)）筑物風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估體系為研究對(duì)象,針對(duì)施工中存在隨機(jī)和模糊不確定性問題,基于故障樹、區(qū)間算法和模糊數(shù)學(xué)建立模糊故障樹風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。首先在調(diào)查100多處城市隧道施工不當(dāng)引起臨近建（構(gòu)）筑物安全事故的案例后,總結(jié)風(fēng)險(xiǎn)事故的影響因素和基本事件。其次,根據(jù)專家的經(jīng)驗(yàn)和模擬試驗(yàn)確定基本事件的發(fā)生模糊概率,利用模糊區(qū)間算法計(jì)算頂事件的模糊發(fā)生概率和各影響因素的模糊重要度;采用模糊層次評(píng)價(jià)模型對(duì)臨近橋梁損害風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的后果進(jìn)行評(píng)估,根據(jù)頂事件的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率和風(fēng)險(xiǎn)后果程度確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。最后結(jié)合工程實(shí)例,驗(yàn)證該模型的準(zhǔn)確性和有效性。研究結(jié)果表明：該方法提供了一套完整的下穿建（構(gòu)）筑物城市隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的定量評(píng)估體系,可為管理部門風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避提供參考。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法具有較多種類,同時(shí)優(yōu)勢(shì)和缺陷各異,當(dāng)前采取單一方法已經(jīng)無法適應(yīng)于實(shí)際的發(fā)展需求。本文以橋梁工程施工的特點(diǎn)作為基礎(chǔ)依據(jù),將事故總結(jié)、結(jié)構(gòu)分析以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、專家調(diào)查四種方式作為橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)綜合識(shí)別方法。同時(shí),提出了分級(jí)評(píng)判的橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估方法,并在實(shí)踐中積極的應(yīng)用。對(duì)橋梁工程施工風(fēng)險(xiǎn)綜合識(shí)別以及評(píng)估方法展開詳細(xì)的分析及探究為本文的重點(diǎn)探究內(nèi)容,旨在為實(shí)踐工作提供有價(jià)值的依據(jù)或者借鑒。

隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,對(duì)于橋梁承載能力與跨徑的要求越來越高,在公路橋梁工程實(shí)踐中,安全事故與質(zhì)量問題逐漸成為影響橋梁工程質(zhì)量的重要因素。因此,開展橋梁工程施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究與評(píng)估方法具有十分重要的意義,如果橋梁工程忽視施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估就會(huì)直接影響著整個(gè)公路橋梁工程質(zhì)量與安全?；诖?文章從多個(gè)角度與層面就橋梁工程施工風(fēng)險(xiǎn)綜合識(shí)別與評(píng)估方法進(jìn)行探究。

由于在設(shè)計(jì)、規(guī)劃和公路橋梁的過程當(dāng)中會(huì)存在很多的不確定性,從某種意義上來說,它是客觀存在的,不會(huì)隨意改變的。也就是說,在設(shè)計(jì)公路橋梁以及在施工當(dāng)中會(huì)因管理的失誤以及存在的缺陷,或者因?yàn)橐恍┢渌蛩氐挠绊?都會(huì)在運(yùn)營當(dāng)中存在很多的不利因素,對(duì)于我們預(yù)期的總體效果以及工程期望都會(huì)存在很大的差異,沒有達(dá)到理想的效果,也正是這樣,就會(huì)給人員安全,管理以及在經(jīng)濟(jì)方面都會(huì)帶來很大的損失,產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn),對(duì)些,針對(duì)這些安全風(fēng)險(xiǎn)要做出評(píng)估,而其應(yīng)用方法卻值得我們進(jìn)一步的深入研究。

為有效控制公路橋梁施工安全風(fēng)險(xiǎn),提出一種可量化的公路橋梁施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。先構(gòu)建我國公路橋梁施工總體安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系,并基于蒙特卡洛抽樣技術(shù),運(yùn)用k-s法對(duì)該評(píng)估指標(biāo)體系總體分布進(jìn)行有效檢驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上,在給定的置信區(qū)間下對(duì)總體安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)閾值進(jìn)行界定劃分,并通過實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證。研究結(jié)果表明:該評(píng)估方法具有方便、實(shí)用、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)。

城市大型地下空間結(jié)構(gòu)引領(lǐng)著未來地下工程開發(fā)的新趨勢(shì),其抗震性能已成為工程及學(xué)術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。基于數(shù)值仿真分析的計(jì)算結(jié)果,提出了適合大型地下空間結(jié)構(gòu)的地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系,首次構(gòu)建了評(píng)估指標(biāo),利用權(quán)重系數(shù)法確定了各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,結(jié)合評(píng)估項(xiàng)目實(shí)踐,采用模糊語言描述進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的劃分,進(jìn)而建立了適合地下結(jié)構(gòu)地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的控制流程并進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證。研究結(jié)果表明:基于數(shù)值仿真分析的地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系能夠直觀地呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)地震破壞機(jī)制,有效地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)溯源,從而給出合理的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和針對(duì)性的控制措施,獲得滿意的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系的建立為城市大型復(fù)雜地下結(jié)構(gòu)的地震風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)相關(guān)指南規(guī)范的研究提供了參考數(shù)據(jù)。

橋粱檢測(cè)與評(píng)估主要目的是判斷橋梁結(jié)構(gòu)的可用性。橋梁結(jié)構(gòu)承栽力的評(píng)定以橋梁的實(shí)際測(cè)量基礎(chǔ)為依據(jù)，不同類型的橋梁測(cè)量內(nèi)容要求也不盡相同。在具體的工作中橋梁承栽能力檢測(cè)評(píng)定主要有兩種方法分別是：技術(shù)狀況評(píng)定、主荷載試驗(yàn)法評(píng)定。從橋梁承載力分析入手，著重分析了兩種橋梁承載力分析方法的利弊。

借鑒道路設(shè)施使用性能預(yù)測(cè)模式,建立了橋梁使用性能的馬爾柯夫預(yù)測(cè)模型,結(jié)合資產(chǎn)價(jià)值評(píng)估理論建立了橋梁設(shè)施重置成本評(píng)估方法,進(jìn)而形成了一套橋梁設(shè)施資產(chǎn)價(jià)值評(píng)估方法,以指導(dǎo)實(shí)踐。

為準(zhǔn)確、全面的進(jìn)行城市橋梁技術(shù)狀況評(píng)估,本文對(duì)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范cjj99-2003》規(guī)定的評(píng)估方法進(jìn)行了分析,并結(jié)合《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(jtg/th21-2011)對(duì)城市橋梁技術(shù)狀況評(píng)估方法提出了幾點(diǎn)改進(jìn)意見,以供城市橋梁檢測(cè)人員參考。

為準(zhǔn)確、全面的進(jìn)行城市橋梁技術(shù)狀況評(píng)估,本文對(duì)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范cjj99-2003》規(guī)定的評(píng)估方法進(jìn)行了分析,并結(jié)合《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(jtg/th21-2011)對(duì)城市橋梁技術(shù)狀況評(píng)估方法提出了幾點(diǎn)改進(jìn)意見,以供城市橋梁檢測(cè)人員參考.