基于層次分析法的橋梁運營階段風險分析

陳治++李睿++陳躍

摘要：為了提高橋梁運營階段的安全性，從風險發(fā)生的機理出發(fā)，運用層次分析法，模糊數(shù)學以及灰色理論，建立橋梁風險模型，對新疆某橋的運營情況的風險等級做出評價，檢驗所使用方法的實際性和有用性。

Abstract： In order to improve the safety of the bridge in operation stage， starting from the mechanism of risk， the risk model of the bridge is established by using analytic hierarchy process （AHP）， fuzzy mathematics and grey theory， and the risk grade of a bridge in Xinjiang is evaluated. The practicality and usefulness of the method is tested.

關鍵詞：層次分析法；模糊數(shù)學；灰色理論

Key words： analytic hierarchy process；fuzzy mathematics；grey theory

中圖分類號：U44 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）32-0015-02

0 引言

由于橋梁風險評估所包含的內(nèi)容十分廣泛，影響因素多，導致對其研究的方向不同。過去，橋梁風險評估的一般定義是：通過一些信息，判斷橋梁是否安全來推動工程的一個進程。這個過程有采集信息、做出評定和得出決策等三方面[1]。

橋梁建設完成和使用的階段，會有許許多多的原因伴隨著它，比如說受到環(huán)境和地震等影響，同時，還有超限超載等也會有影響。為了更好地對運營中的橋梁進行風險評估，提出層次分析（AHP）法[2-3]，通過該方法，可以很好的讓影響橋梁結構的每一種因素有條理的進行歸類與分層，從而建立層次分明的評估模型。

1 風險評估模型

1.1 評價因素集

本文運用層次分析法對新疆某橋建立評估模型。評價風險的因素集如表1。

1.2 評價因素集權重的計算

對于各個風險評價因素的權重的計算，對于風險評價因素集分別進行分層的比較，計算出每個評價風險因素的權重的大小。

1.3 計算評價因素集權重

用數(shù)值標出上述風險因素的重要程度，區(qū)間取[0，10]，橋梁的影響程度用數(shù)值的大小來表示。因此評價樣本矩陣：

1.4 評價等級

參考測度理論，橋梁運營期間風險可分為5個等級。同時，每個等級相對應的評價等級：V=（9，7，5，3，1）（表4）。

1.5 評估特征灰類值

k類白化函數(shù)：hk，樣本di在k類白化函數(shù)上的白化值：hk（di）。本文中h5表示一共有5類白化函數(shù)，yk為hk的值，x為樣本值，則：

1.6 灰類統(tǒng)計數(shù)

以專家評價矩陣為基礎，分析評價指標A1，得出每個評價標準灰統(tǒng)計值中的一部分組合成了該指標，

1.7 灰類評估矩陣及權矩陣

計算評價指標A1當中每一個因素的權重：

從而得出最終評價權重矩陣：V。

1.8 評價結果

該結果表明：風險等級屬于二類的比重是最大的，有0.4687，雖然和一類比較接近，但是，我們按照最大隸屬度的規(guī)則可以知道，該橋梁運營期間的風險處于“二類”風險狀況。

2 結語

本文通過運用層次分析法與模糊數(shù)學灰色模糊理論的方法，以新疆某橋為評價對象，建立風險評估模型，對此橋梁進行了運營期間的風險評估。評估得出該橋運營期間的風險處于“二類”風險狀況，同時過載和疲勞、蓄意破壞、設計不當對橋梁的影響程度最大，自然風險中的風因素、地震因素和地質(zhì)因素對于運營中的橋梁也有較大的影響。

參考文獻：

[1]Li Yadong. Research on Reliability-based Assessment of Existing Bridge Structures[M].Research Report， Imperial College， London ， 1995.

[2]孫光亮.多層次綜合評判模型及其應用[J].系統(tǒng)工程，1996，14（2）：64-67.

[3]王有志，徐鴻儒，任鋒.鋼筋混凝土梁式橋的安全性評估系統(tǒng)研究與開發(fā)[J].公路交通科技，2002，19（1）：51-54.