山區(qū)橋梁建設期多因素風險評估方法研究.pdf

1、山嶺地區(qū)的面積占我國國土面積的大部分,具有曲線、大縱坡、高墩大跨徑等特征的山區(qū)高速公路橋梁,在建設上有著相當的難度,其外部環(huán)境的復雜性、不確定性和工程本身的復雜性以及人們預測能力的局限性,導致了山區(qū)橋梁建設和運營具有風險性。直到目前為止,系統(tǒng)、完善的風險科學學科體系尚未形成,這方面研究仍然主要是在各個風險應用行業(yè)之間,主要依靠研究者的廣泛交流,逐步推進。有鑒于此,系統(tǒng)研究山區(qū)橋梁風險評估的理論方法和體系具有十分重要的學術意義和應用前景。

2、
　　本文在系統(tǒng)地歸納風險評估相關的理論基礎上,研究了山區(qū)橋梁建設期多因素風險評估的理論框架,并提出了風險評估的識別方法、概率估計方法、多因素作用下風險概率數學模型的建立方法。將模糊綜合法、易損度理論、神經網絡理論、改進的HCR人因分析法應用到依托工程的風險評估中,并得到可靠的風險分析結果。
　　本文以湖北省宜昌至巴東高速公路上幾座典型的山區(qū)高速公路橋梁為工程依托,根據橋梁結構特點和所處環(huán)境可能的災害性質,對本文所提出的風險

3、評估方法分別進行了應用和檢驗:
　　1、建立了橋梁建設期地震風險評估方法,運用Opensee有限元軟件建立了香溪河大橋分析模型,把獲得的地震波經過IDA分析得到24條地震波,將這些地震波輸入到橋梁結構模型中,得到相應的橋梁結構的地震響應,選取強度破壞準則為結構失效準則,運用RBF神經網絡實現蒙特卡洛法抽樣,最終得到地震風險失效概率;
　　2、建立了橋梁建設期滑坡和泥石流風險評估方法,運用模糊綜合法對香溪河大橋的滑坡和泥石流進

4、行了分析,得到了滑坡和泥石流地質災害的風險概率以及危險性和易損性評價結果。
　　3、運用MIDAS有限元軟件建立了神農溪主橋(140m+320m+140m預應力混凝土雙塔斜拉橋)施工階段模型,應用改進的HCR人因分析理論、易損性理論對神農溪主橋施工階段的人為因素分析(孔道堵塞、預應力張拉過程)、掛籃掉落、斷索進行研究了分析,并得出風險評估結果。
　　論文通過上述多種風險因素評估研究,獲得了以下創(chuàng)新性研究成果:
　　1、

5、建立了由橋梁施工期多因素風險識別、風險分析、風險評價及風險控制構成的橋梁施工期多因素風險評估模型。其中,提出了基于結構易損性、改進HCR分析方法及人機系統(tǒng)事故概率的風險分析模型,構建了建設期結構失效概率模型、多因素概率風險評價模型,并對香溪河特大橋在滑坡和地震雙風險因素共同作用下橋墩的破壞概率進行了實例分析。
　　2、建立了基于有限元分析方法與神經網絡相結合的橋梁建設期地震風險評估方法,運用Opensee有限元軟件建立橋梁分析模型