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《同济大学》 2006年
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大跨度斜拉桥施工风险分析与对策研究

巩春领  
【摘要】:大跨度斜拉桥以其优美的造型和独特的结构性能,近年来得到了迅速的发展。随着结构的创新和跨径的增大,各种不确定性显著增加,大跨度斜拉桥工程建设正面临着前所未有的高风险,必须予以足够的重视,否则极易发生工程事故,危及结构、财产和生命安全。本文以大跨度斜拉桥施工期间的结构风险为主要研究对象,围绕以下几个方面展开研究: 1.桥梁施工风险分析理论框架研究。阐述了风险的基本概念与风险分析的基本原理,给出了风险的一般性定义,提出了风险分析方法的选用原则;在明确给出桥梁施工期结构风险定义的基础上,构建了桥梁施工风险分析总体理论框架。 2.桥梁施工风险识别研究。阐述了桥梁施工风险识别的基本原理和基本过程,针对桥梁施工风险因素错综复杂的特点以及施工事故统计资料较为匮乏的实际情况,提出采用定性与定量相结合的层次分析法进行桥梁施工风险识别研究,该方法简单而实用,是一种较为理想的风险识别方法。 3.桥梁施工风险概率估计研究。阐述了桥梁施工风险概率估计的基本原理;针对桥梁结构极限状态函数呈隐式、高次非线性的特点,以及传统可靠性分析法求解该问题的局限性,提出了基于有限元-人工神经网络-蒙特卡罗模拟(F-A-M)的风险概率估计方法,该方法解决了随机模拟与有限元数值计算两种方法的耦合问题和随机有限元计算量太大的弊端,提高了风险概率估计的效率。 4.桥梁施工风险后果估计研究。阐述了桥梁施工风险后果估计的基本原理;首次对桥梁施工风险后果加以系统、全面的研究;提出了风险后果估计模型的构建原则,建立了桥梁施工风险后果估计模型;提出了桥梁施工风险后果当量估计法,该方法与风险后果估计模型相结合,实现了对桥梁施工风险后果的量化估计。 5.桥梁施工风险评价与指标体系研究。阐述了桥梁施工风险评价的基本原理;提出了风险评价模型的建模原则,建立了桥梁施工风险综合评价模型;提出了风险评价指标的制定原则,建立了以风险接受准则与风险等级评价标准为代表的桥梁施工风险评价指标体系,实现对桥梁施工风险进行多角度、全方位的综合评价。 6.桥梁施工期人因可靠性分析。创新性地开展了桥梁施工期人因可靠性研究工作,阐述了人为失误与人因可靠性的基本概念以及桥梁施工期人因可靠性分析(HRA)的基本原理;系统地研究了桥梁施工期间的各种人为失误及其形成机理;提出了桥梁施工期HRA方法—人员认知可靠性(HCR)改进法;研究了人为失误对桥梁施工风险的影响途径和影响内容,提出了量化的计算方法,实现了风险分析研究的系统化和全面化。 7.桥梁施工风险应对与决策研究。研究了桥梁施工风险各种应对策略;阐述了桥梁施工风险决策的基本原理,提出了科学合理、综合全面的桥梁施工风险决策原则和决策指南,解决了如何选取最优的建设方案和最佳风险应对策略的问题,为风险决策者提供了重要的决策参考。 8.桥梁施工风险分析系统开发。基于本文提出的桥梁施工风险分析理论和方法,以MicrosoftVisual C++为平台,开发了具有实用性的桥梁施工风险分析系统BRAS,为实现施工风险分析与管理
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