基于层次分析法的桥梁运营阶段风险分析

陈治++李睿++陈跃

摘要：为了提高桥梁运营阶段的安全性，从风险发生的机理出发，运用层次分析法，模糊数学以及灰色理论，建立桥梁风险模型，对新疆某桥的运营情况的风险等级做出评价，检验所使用方法的实际性和有用性。

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.

关键词：层次分析法；模糊数学；灰色理论

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

中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）32-0015-02

0 引言

由于桥梁风险评估所包含的内容十分广泛，影响因素多，导致对其研究的方向不同。过去，桥梁风险评估的一般定义是：通过一些信息，判断桥梁是否安全来推动工程的一个进程。这个过程有采集信息、做出评定和得出决策等三方面[1]。

桥梁建设完成和使用的阶段，会有许许多多的原因伴随着它，比如说受到环境和地震等影响，同时，还有超限超载等也会有影响。为了更好地对运营中的桥梁进行风险评估，提出层次分析（AHP）法[2-3]，通过该方法，可以很好的让影响桥梁结构的每一种因素有条理的进行归类与分层，从而建立层次分明的评估模型。

1 风险评估模型

1.1 评价因素集

本文运用层次分析法对新疆某桥建立评估模型。评价风险的因素集如表1。

1.2 评价因素集权重的计算

对于各个风险评价因素的权重的计算，对于风险评价因素集分别进行分层的比较，计算出每个评价风险因素的权重的大小。

1.3 计算评价因素集权重

用数值标出上述风险因素的重要程度，区间取[0，10]，桥梁的影响程度用数值的大小来表示。因此评价样本矩阵：

1.4 评价等级

参考测度理论，桥梁运营期间风险可分为5个等级。同时，每个等级相对应的评价等级：V=（9，7，5，3，1）（表4）。

1.5 评估特征灰类值

k类白化函数：hk，样本di在k类白化函数上的白化值：hk（di）。本文中h5表示一共有5类白化函数，yk为hk的值，x为样本值，则：

1.6 灰类统计数

以专家评价矩阵为基础，分析评价指标A1，得出每个评价标准灰统计值中的一部分组合成了该指标，

1.7 灰类评估矩阵及权矩阵

计算评价指标A1当中每一个因素的权重：

从而得出最终评价权重矩阵：V。

1.8 评价结果

该结果表明：风险等级属于二类的比重是最大的，有0.4687，虽然和一类比较接近，但是，我们按照最大隶属度的规则可以知道，该桥梁运营期间的风险处于“二类”风险状况。

2 结语

本文通过运用层次分析法与模糊数学灰色模糊理论的方法，以新疆某桥为评价对象，建立风险评估模型，对此桥梁进行了运营期间的风险评估。评估得出该桥运营期间的风险处于“二类”风险状况，同时过载和疲劳、蓄意破坏、设计不当对桥梁的影响程度最大，自然风险中的风因素、地震因素和地质因素对于运营中的桥梁也有较大的影响。

参考文献：

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

[2]孙光亮.多层次综合评判模型及其应用[J].系统工程，1996，14（2）：64-67.

[3]王有志，徐鸿儒，任锋.钢筋混凝土梁式桥的安全性评估系统研究与开发[J].公路交通科技，2002，19（1）：51-54.