在建工程结构安全评价研究

第３４卷第ｌ６期　建　筑　Ｖｏ１．３４　Ｎｏ．１６　・１８・　２　０　０　８年６月　山　西　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｊｕｎ．　２００８　文章编号：１００９—６８２５（２００８）１６—００１８—０２　在建工程结构安全评价研究＊　刘琳　李立新　王强　摘要：分析了工程结构安全评价体系构建的意义，提出了安全评价指标体系构建的原则，详细地介绍了施工期间工程　结构安全评价体系的构建方法，以对工程结构进行科学系统的安全评价，从而保证工程施工顺利进行。　关键词：施工期间，安全评价体系，灰色理论，模糊评价方法　中图分类号：ＴＵ７２１．２　文献标识码：Ａ　建筑坍塌往往会带来大量的人员伤亡及重大经济损失，在建　２．１建立评价指标集　建筑安全是工程界一个不容忽视的问题ｌ１ｊ。针对施工期间特点　假设某工程风险（ｚ）由ｍ个影响因素构成，而每一个因素又　研究评价方法，考虑到施工期结构安全评价中专家评判信息具有　由若干个二级因素构成，一级指标设为（ｚ１，ｚ２，…，簟，…，ｚ　），二　模糊与灰性，即考虑到系统评价准则具有模糊性；另外，评判者的　级指标设为（　，墨２，…，　，…，ｚ　），ｉ：１，２，…，ｍ。　能力与偏好不同，导致评价信息常常有一定灰度，因而将灰色理　２．２确定各因素权重　论与模糊评价方法引入到评价方法中来，将灰色理论与模糊评价　影响工程结构安全的不确定因素很多，因此，请一组有关方　方法相结合，建立一种基于模糊灰色的综合评价方法。对在建工　面专家对已建立的指标赋予权重系数，然后利用灰色关联分析确　程结构进行安全评价，发现结构中潜伏的危险。　定指标的权重系数。设确定后的因素层权重向量为（“１，“２，…，　１　安全评价指标体系构建　Ｕ　一，Ｕ　），指标层权重向量为（Ｕ　Ｕ　…，Ｕ　，…，Ｕ　），ｉ＝１，２，　为了使安全评价体系准确地反映施工期结构的特点，梳理清　・一，ｍ［３ｉ。　楚各种事故产生原因的相互关系，引导施工安全管理方向，因此，　灰色关联分析对样本量的多少和样本有无规律都同样适用，　建立安全评价指标体系［２－４］。　而且计算量小，十分方便，更不会出现量化结果和定性分析结果　１．１指标体系构建原则　不符的情况［５－９１　。　１）指标优化原则。安全评价指标体系的指标之问互相联系、　２．３确定评价矩阵Ｒ　互相制约，但同时每个指标应尽可能避免互相包含，减少对同一　１）确定风险系数。取０～１问的数值由小到大代表指标　风　内容的重复评价。因此指标体系的结构组成应以系统优化为原　险对上级因素由低到高的影响。　则，即以比较少的指标较全面、系统地反映安全情况，避免安全评　２）确定样本矩阵。设有ｒ位专家根据评价规则对指标层进行　价指标体系庞杂或指标选择单一。　评价，得ｉ因素第　指标的评价向量为（．２７　洲，．２７　啦，…，．２７　澈，…，　２）系统原则。体系的设计应采用系统方法，例如系统分解和　．２７　）。则ｉ因素第　指标综合评价向量可记为：　灰色关联分析法，由总指标分解成次级指标，由次级指标再分解　．２７　＝［∑ｚ×．２７　啦］／ｒ。　成次次级指标，从而组成树状结构的指标体系。　其中，ｚ为对ｉ因素第　指标评价为ｄ　／ｊｋ的个数。　３）目标导向原则。对安全状况进行综合评价，目的不是单纯　因此，ｉ因素所有指标　的综合评价向量可以表示为（．２７　地评出安全状态的好坏，而是寻找出有利于结构安全的施工方　－ｒ　２，…，－ｒｕ）。　法、技术等。　３）确定评语集与建立评价灰类。工程结构安全评语集为：　１．２指标体系构建　低、中、高。一般地，风险系数属于（０．１，０．３）为低风险，风险系数　指标体系是依据影响施工期结构安全的风险因素来建立的。　属于［０．３，０、７Ｊ为中风险，风险系数属于（０．７，０．９）为高风险。　施工期间结构安全评价指标体系分４层，第１层次为总目标，第２　根据基于三角白化权函数的灰色评估ｌ４ｊ，建立白化权函数，　层次包括三大类指标：环境、施工技术和管理。每一类指标又各　种指标第走（走＝１，２，３）个灰类的白化函数：　自包括若干个指标要素，这些要素构成第３、第４层次。环境指标　ｆｌ　０　．２７　ｚ，　，ｚ，¨　］　包括：自然风险、社会环境、临时设施建筑、水文地质；施工技术指　㈩　…标包括：设计、施工和勘查；管理指标包括：材料、人力、能源及合同。　（ｚ）：　ｆ　静ｚ∈［　～，　］　（１）　２安全评价体系方法的建立　＋２模糊灰色项综合评价方法考虑评价中专家评判信息存在一　Ｉｌ　ｋ　２＋　）　ｋ　ｚ∈［Ｌ　　，　’，　ｚ，¨　］　＾Ｊ　定的灰度，利用灰色聚类理论得到综合聚类系数矩阵，从而构造　对于　的情况，将指标取数域延拓至ｚ１。＝０，薯　：１，为　，　出模糊隶属度矩阵，再利用模糊算法评估结构安全。　。ｚ，　，　，　分别取为“低风险”“中风险”“高风险”３个灰类的阀　收稿日期：２ｏｏ８—０２　１９　＊：沈阳建筑大学省级重点实验室开放基金资助课题（项目编号：ＪＧ－２００６１１）　作者简介：刘琳（１９７９一），女，助教，沈阳建筑大学地铁研究院，辽宁沈阳１１０１６８　李立新（１９６６一），男，教授，沈阳建筑大学地铁研究院，辽宁沈阳１１０１６８　王强（１９７１一），男，副教授，沈阳建筑大学地铁研究院，辽宁沈阳　ｌ１０１６８　维普资讯 http://www.cqvip.com 第３４卷第１６期　２　０　０　８年６月　刘琳等：在建工程结构安全评价研究　・１９・　．值，即　０．１，　０．３，　０．７，　０．９。　函数矩阵　：　取为　与　¨的均值，即：　＝　Ｂ＝Ｕ。盯＝［　１，Ｕ２，…，　］。盯＝［Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３］。　根据ｍａｘ　｝＝　，判断对象ｉ属于灰类ｋ　，即：　１（　＋　）＝告（０．１＋０．３）＝０．２；　＝　１（　＋　）＝告（０．３＋０．７）＝０．５；　当Ｂ１＝ｍａ）（｛Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３｝时，项目具有低风险；　当Ｂ２＝ｍａｘ｛Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３｝时，项目风险中等；　当Ｂ３＝ｍａｘ｛Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３｝时，项目具有高风险。　Ａｊ３＝　１（　＋　）＝告（０．７＋０．９）＝０．８。　将上述具体数值代入式（１）可得Ｊ的三角白化权函数，即：　ｆ　０　－ｚ　［０，０・７］　３模糊灰色综合评价方法在施工期间结构安全评价中　的应用　根据上面研究的方法，请专家或具有专家素质的人员对某工　（　）：　ｚ）＝　０　２　．　－ｚ∈［０，’　０．２］　（２）（）　　程各因素做出判断和决策，得Ｂ＝１０．６２８　６８　０．４８４　４４　０．３３６　０２Ｉ，　Ｊ『　０　５　山ｚ－　Ｌ∈［０．ｕ　２，－，０ｕ　Ｊ．７］　对其进行归一，得Ｂ＝１０．４３３　８　０．３３４　３　０．２３１　９Ｉ，则判断此工　程结构安全总风险降低。　ｒ　０　－ｚ　［０・１，０・９］　４结语　（－（－ｚ）：ｚ）＝　．Ｊ羔＿０＝＿　４　－ｚ∈［０．１，０．５］　（（）３）　对于施工期工程结构的专家评价，由于各自能力与偏好不　Ｊ『　０　４　山－ｚ　Ｌ∈［　，０．５，　Ｊ０．９］　同，其给出的信息常带有一定灰度，同时施工期工程结构安全评　价准则又存在一定的模糊性。因此，将灰色理论与模糊评价结合　ｒ　０　－ｚ　［０・３，１］　起来，建立一种基于模糊灰色的综合评价方法。　（－ｚ）＝　．Ｊ　０　　５　【）．３＇０．８。］。　（４）　参考文献：　［１］　李立新，刘　琳，刘　哄．工程结构安全预警系统构建方法　Ｊ『　０　２羔　－　山ｚ　Ｌ∈［０．ｕ　８，ｕ’　１］Ｊ　的研究［Ｊ］．沈阳建筑大学学报，２００６（２）：２０４—２０７．　４）计算　指标矗子类的权　及对象ｉ∈ｋ灰类的综合聚类系　［２］　建筑施工手册编写组．建筑施工手册［Ｍ］．北京：中国建筑　工业出版社．２００３．　数　，构造对象ｉ的综合聚类系数矩阵　，即因素ｉ的模糊隶属　度矩阵　：　［３］　陈科荣．浅论城市建设施工安全重大危险源辨识与防治　［Ｊ］．中国有色金属，２００５（１）：２６—２７．　＝＃　（５）　［４］任伟杰．浅谈建．ｅＬ￣ｘ－的风险管理［Ｊ］．隧道建设，２００５，２５　∑　（３）：７３—７４．　则：　：　０．２＝０．１３；　［５］　乔军志．房屋建筑施工质量风险模糊综合评价［Ｊ］．工程质　量，２００６（８）：１４—１７．　＝　＿（）．３３ｕ・３３；；　［６］　吕红安，王鹏，冯　柳，等．建设工程施工危险源的辨识、　风险评价与控制［Ｊ］．华中科技大学学报，２００６，２３（１）：４３—　＝篙－（ｕ）　．５３　ｏ　４５．　综合聚类系数：　［７］Ｔａｍ　Ｃ，Ｔｈｏｍａｓ　ｋ　Ｌ．Ｎｏｎ—ｓｔｒｕｃｔｕａｌ　Ｄｅｃｉｓｉｏｎ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　＝∑　（－ｚ　）・　（６）　ｆｏｒ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ　Ｊ．　Ｉｎｔｅｒｎ　Ｊ　Ｐｒｏｊ　Ｍａｎａｇ，２００２（２０）：３０３—３１３．　＝（　）　（７）　［８］Ｓ　ｍｉｎｇ　Ｃｈｅｎ．Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｒａｔｅ　ｏｆ　Ａｇｇｒｅｇａｔｉｖｅ　Ｒｉｓｋ　ｉｎ　Ｓｏｆｔ—　此矩阵即为因素ｉ指标Ｊ风险属于（低、中、高）的模糊隶属矩阵。　ｗａｒｅ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｕｓｉｎｇ　Ｆｕｚｚｙ　Ｓｅｔ　Ｔｈｅｏｒｙ［Ｊ］．Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ　ａｎｄ　２．４模糊综合评价　Ｓｙｓｔｅｍｓ，１９９９，３０（１）：５７—７５．　对因素ｉ评价得：　［９］郭鹏，施品贵．项目风险模糊灰色综合评价方法研究［Ｊ］．　Ｂ　＝［ｂｍｂ　ｂ　３¨－［　！，　…，　］。　（式中“。”运算为加　西安理工大学学报，２００５，２１（１）：１０６—１０９．　权运算）。　［１０］戴家信，姚锦宝．基于事故致因理论的施工安全性评价方　则一级指标子系统中各指标隶属向量可构成一个总的评价　法研究［Ｊ］．山西建筑，２００７，３３（４）：２２２—２２３．　Ｓａｆｅｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ＬＩＵＬｉｎ　ＬＩＬｉ－ｘｉｎ　ＷＡＮＧＱｉａｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｍｅａｎｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ　ｓａｆｅｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｔｕｒｃｔｕｒｅ，ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ　ｓｙｓｔｅｍ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｄｅｔａｉｌｅｄｌｙ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｇｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｅｒｉｄｏ，ｔｏ　ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ａｎｄ　ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　ｓａｆｅｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ＳＵＣ—　ｃｅｓｓｆｕｌ　ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｅｒｉｄｏ，ｓａｆｅｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ，ｇｒｅｙ　ｔｈｅｏｒｙ，ｆｕｚｚｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ