山區(qū)橋梁建設(shè)期多因素風(fēng)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(shè)上有著相當(dāng)?shù)碾y度,其外部環(huán)境的復(fù)雜性、不確定性和工程本身的復(fù)雜性以及人們預(yù)測能力的局限性,導(dǎo)致了山區(qū)橋梁建設(shè)和運營具有風(fēng)險性。直到目前為止,系統(tǒng)、完善的風(fēng)險科學(xué)學(xué)科體系尚未形成,這方面研究仍然主要是在各個風(fēng)險應(yīng)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(fēng)險評估的理論方法和體系具有十分重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用前景。

2、
　　本文在系統(tǒng)地歸納風(fēng)險評估相關(guān)的理論基礎(chǔ)上,研究了山區(qū)橋梁建設(shè)期多因素風(fēng)險評估的理論框架,并提出了風(fēng)險評估的識別方法、概率估計方法、多因素作用下風(fēng)險概率數(shù)學(xué)模型的建立方法。將模糊綜合法、易損度理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論、改進的HCR人因分析法應(yīng)用到依托工程的風(fēng)險評估中,并得到可靠的風(fēng)險分析結(jié)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(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特點和所處環(huán)境可能的災(zāi)害性質(zhì),對本文所提出的風(fēng)險

3、評估方法分別進行了應(yīng)用和檢驗:
　　1、建立了橋梁建設(shè)期地震風(fēng)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(jīng)過IDA分析得到24條地震波,將這些地震波輸入到橋梁結(jié)構(gòu)模型中,得到相應(yīng)的橋梁結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng),選取強度破壞準則為結(jié)構(gòu)失效準則,運用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)蒙特卡洛法抽樣,最終得到地震風(fēng)險失效概率;
　　2、建立了橋梁建設(shè)期滑坡和泥石流風(fēng)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(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險概率以及危險性和易損性評價結(jié)果。
　　3、運用MIDAS有限元軟件建立了神農(nóng)溪主橋(140m+320m+140m預(yù)應(yīng)力混凝土雙塔斜拉橋)施工階段模型,應(yīng)用改進的HCR人因分析理論、易損性理論對神農(nóng)溪主橋施工階段的人為因素分析(孔道堵塞、預(yù)應(yīng)力張拉過程)、掛籃掉落、斷索進行研究了分析,并得出風(fēng)險評估結(jié)果。
　　論文通過上述多種風(fēng)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(fēng)險識別、風(fēng)險分析、風(fēng)險評價及風(fēng)險控制構(gòu)成的橋梁施工期多因素風(fēng)險評估模型。其中,提出了基于結(jié)構(gòu)易損性、改進HCR分析方法及人機系統(tǒng)事故概率的風(fēng)險分析模型,構(gòu)建了建設(shè)期結(jié)構(gòu)失效概率模型、多因素概率風(fēng)險評價模型,并對香溪河特大橋在滑坡和地震雙風(fēng)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的橋梁建設(shè)期地震風(fēng)險評估方法,運用Opensee有限元軟件建立橋梁分析模型