關(guān)于橋梁風(fēng)險分析方法研究論文
摘要：近年來(lái)橋梁施工期和運行期事故的頻繁發(fā)生，給社會(huì )的和諧發(fā)展帶來(lái)嚴重的影響，文章對橋梁風(fēng)險評估理論在橋梁工程領(lǐng)域研究現狀、風(fēng)險分析在橋梁工程中的應用、橋梁風(fēng)險分析存在的問(wèn)題和橋梁結構風(fēng)險概率綜合分析方法進(jìn)行了研究。
關(guān)鍵詞：橋梁；風(fēng)險分析；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )
橋梁工程面臨的各種事故和潛在風(fēng)險日益嚴重，一方面表現為橋梁工程事故發(fā)生的可能性比過(guò)去大大增加，除受到自然因素、人為因素所帶來(lái)的風(fēng)險外，還會(huì )受到由于結構形式創(chuàng )新、社會(huì )發(fā)展引起的特殊效應、全球變暖引起的極端氣候等帶來(lái)的一些新的風(fēng)險事態(tài)。另一方面表現為風(fēng)險事故的后果嚴重程度大大增加，從目前國內己建和在建的橋梁來(lái)看，投資規模動(dòng)輒上億、幾十億，甚至數百億元人民幣。這樣的投資無(wú)論對于投資者還是國家，都是巨大的數目，風(fēng)險事故所造成的生命、財產(chǎn)損失程度將會(huì )大大增加，對社會(huì )也會(huì )產(chǎn)生非常大的不利影響。工程事故的發(fā)生使得從事橋梁工程的管理、設計、施工和研究的人員在內心深處留下了無(wú)法磨滅的烙痕，也使我們深刻認識到在橋梁工程建設中所面臨的巨大挑戰，一系列的問(wèn)題需要我們去深思、去研究，這些問(wèn)題歸根到底都是工程風(fēng)險評估涉及到的研究?jì)热�，需要通過(guò)對工程項目的風(fēng)險評估的研究才能科學(xué)地回答這些問(wèn)題。
1風(fēng)險評估理論在橋梁工程領(lǐng)域研究現狀
隨著(zhù)經(jīng)濟的快速健康發(fā)展，我國橋梁建設突飛猛進(jìn)。但在大批橋梁工程相繼建成的同時(shí)，工程風(fēng)險事故也屢屢發(fā)生。從風(fēng)險事故發(fā)生的態(tài)勢來(lái)看，一方面橋梁工程事故發(fā)生的可能性比過(guò)去大大增加，另一方面風(fēng)險事故的后果嚴重程度大大增加，所以橋梁工程的風(fēng)險也就越來(lái)越引起人們的重視。工程風(fēng)險評估旨在以科學(xué)系統分析方法，辨識并分析工程風(fēng)險因素，量化風(fēng)險發(fā)生的概率，評估風(fēng)險損失，并尋求各種可行的風(fēng)險應對策略。通過(guò)風(fēng)險評估的實(shí)施，除了可以整體檢查并消除設計中的盲點(diǎn)、重復或遺漏，還可以在工程實(shí)施的過(guò)程中，應用各種風(fēng)險應對措施，將意外事故的發(fā)生概率降到最低，以提高項目實(shí)施的安全水平，減少意外事故所造成的損失和沖擊的目的。橋梁建設過(guò)程中，為順利實(shí)現建設目標，往往過(guò)分強調規范化和標準化，但在實(shí)際操作過(guò)程中卻存在著(zhù)大量不確定性、不可預見(jiàn)的潛在因素，如來(lái)自于環(huán)境、材料、人為及結構自身的原因等，使得橋梁的規劃、設計、施工、運營(yíng)過(guò)程都不可避免面臨著(zhù)各種風(fēng)險。風(fēng)險評估在橋梁工程領(lǐng)域的研究相對較少。目前橋梁工程領(lǐng)域風(fēng)險評估研究主要涉及的方面有抗災減災、碰撞、項目管理、施工、政策與環(huán)境、投資等。
2風(fēng)險分析在橋梁工程中的應用
在碰撞方面主要有船碰撞和車(chē)碰撞，我國建立了船撞橋的事故數據庫，并開(kāi)發(fā)了該數據庫管理軟件，建立了船撞橋風(fēng)險評估的一般性框架，在后果評價(jià)方面，提出了后果當量的概念。車(chē)撞引起的損失可以從對橋梁造成的損失，對車(chē)輛及其運送貨物造成的損失，造成的人員傷害、在橋梁維修期間造成的交通堵塞等的間接損失，交通系統不暢造成的社會(huì )和經(jīng)濟損失，對環(huán)境造成的損失等方面考慮。在項目管理上，通過(guò)對風(fēng)險管理與保險在錢(qián)江四橋工程中的應用的研究，探討了風(fēng)險管理與保險在橋梁工程中的應用，并對橋梁工程施工階段的風(fēng)險因素、風(fēng)險管理機制、風(fēng)險控制體系等項目風(fēng)險管理。在施工方面主要有結構施工風(fēng)險、施工進(jìn)度風(fēng)險、施工管理風(fēng)險。在投資方面的研究主要是針對建設項目投資失控問(wèn)題，分析投資風(fēng)險因素及其對投資的影響。施工階段工程投資風(fēng)險因素，研究項目投資的動(dòng)態(tài)控制原理及方法，建立了項目灰色控制體系，對影響投資的風(fēng)險因素進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)辨識。
3橋梁風(fēng)險分析存在的問(wèn)題
首先，從風(fēng)險識別方法來(lái)講，橋梁工程施工建設期間，可能引起工程風(fēng)險的因素很多，其后果的嚴重程度也各不相同，所以不可能將所有的因素完全考慮到風(fēng)險分析體系中。通過(guò)建立風(fēng)險源普查表，從施工項目的實(shí)際工程情況著(zhù)手，或從己有的橋梁工程事故中篩選確定，進(jìn)行風(fēng)險源普查，并根據工程進(jìn)展和對風(fēng)險源的認識深化，對風(fēng)險源動(dòng)態(tài)數據庫進(jìn)行新的擴充或刪減。但就從目前收集的文獻看，這方面的工作尚未展開(kāi)。其次，風(fēng)險概率估計是風(fēng)險分析整個(gè)過(guò)程中最為復雜也是最為關(guān)鍵的核心步驟。目前工程風(fēng)險評估領(lǐng)域里，在缺少相關(guān)統計資料的'情況下，風(fēng)險概率估計常常應用專(zhuān)家調查法進(jìn)行，當然，該方法的前提是專(zhuān)家的判斷應盡可能的真實(shí)可靠。再次，從風(fēng)險后果估計方面來(lái)講，定性的后果評價(jià)是用定性的指標如嚴重、一般、輕微等分級來(lái)描述損失的嚴重程度，這種方法對于風(fēng)險損失難以定量估計情況下，雖然具有一定的適用性，但損失估計結果卻不可難免的具有片面性缺陷。如何對橋梁施工風(fēng)險后果進(jìn)行系統、全面地分析與估算，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。橋梁工程風(fēng)險事態(tài)所建立的后果模型既要考慮模型內部固有的風(fēng)險，又要考慮模型本身失效的風(fēng)險。最后，安全與否的判定，需要確定一個(gè)風(fēng)險接受標準。風(fēng)險可接受的標準實(shí)際上是公眾愿意承受的經(jīng)濟負擔和能夠經(jīng)受得起的風(fēng)險之間的一種平衡，是經(jīng)濟、技術(shù)和安全之間的一種平衡。相對于我國的國情，橋梁工程領(lǐng)域里風(fēng)險分析研究才剛剛起步，尚沒(méi)有確定相應的風(fēng)險可接受標準。4橋梁結構風(fēng)險概率綜合分析方法
概率估計是指通過(guò)對典型風(fēng)險事態(tài)有影響的風(fēng)險因素的調查分析，確定它們可能發(fā)生的狀態(tài)及相應的概率，計算風(fēng)險事態(tài)評價(jià)指標的概率分布，進(jìn)而確定風(fēng)險評估對象偏離預期目標的程度和可能發(fā)生偏離的概率。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )分析方法在橋梁風(fēng)險分析中得到廣泛應用，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )是在現代神經(jīng)學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)等科學(xué)研究成果的基礎上產(chǎn)生的，反映了生物神經(jīng)系統的基本特征，是對生物神經(jīng)系統的某種抽象、簡(jiǎn)化與模擬。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的特點(diǎn)是具有優(yōu)越的非線(xiàn)性映射能力和聯(lián)想記憶能力，能夠對不易用規則公式描述或需處理大量原始數據的情況，表現出極大的靈活性和自適應性。橋梁在施工階段結構失效分析問(wèn)題的復雜性、不確定性、非線(xiàn)性及其規律的非顯性性狀等正契合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )方法的特點(diǎn)，故引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )方法是非常恰當的，這樣就可發(fā)揮其強非線(xiàn)性逼近能力的優(yōu)勢以重構橋梁結構功能函數。
4結語(yǔ)
橋梁工程的基本特點(diǎn)是投資巨大、技術(shù)復雜、工程涉及面廣、工程壽命周期長(cháng)、一旦發(fā)生事故又影響重大，因此橋梁工程的決策問(wèn)題也異常復雜，政府決策壓力日益增大。建立橋梁工程風(fēng)險評估體制，研究橋梁工程風(fēng)險評估理論和方法將有助于完善橋梁建設管理體制，制定應對橋梁風(fēng)險的有效措施，達到提高橋梁安全性的目的。近年來(lái)，工程風(fēng)險分析在土木工程界的理論和應用研究已經(jīng)受到了廣大學(xué)者的關(guān)注，各種分析方法也正逐步得以應用。相比之下，國內橋梁工程風(fēng)險分析受限于資料不足，研究還很不充分，其研究深度和研究水平也參差不齊，沒(méi)有充分體現工程風(fēng)險評估工具的有效性，難以滿(mǎn)足方興未艾的工程建設需要，當務(wù)之急就是要全面開(kāi)展橋梁風(fēng)險分析研究，分析風(fēng)險事故發(fā)生的內在規律，對將要發(fā)生的風(fēng)險情況做出預測，并根據預測情況對風(fēng)險進(jìn)行處置，將風(fēng)險降低到可以接受的水平，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)的全面發(fā)展。
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